The Transmission Electron Microscopic Study on the Alteration of Filtration Barrier in Aged Rat Kidney

흰쥐 콩팥여과관문의 노화 변화에 관한 투과전자현미경적 연구

The filtration barrier of kidney consists of endothelial cell, glomerular capillary, glomerular basement membrane, mesangial matrix, and podocyte. In aged rats, the morphological changes were shown in various parts, including the glomerulus. These changes were thickening of basement membrane and mesangial matrix, crescent formation of glomerular capillary, deformity of foot processes, glomerular sclerosis and obsolescence. But these glomerular morphologies are partial images or few serial images analysis. In this study, we examined the morphological alteration of glomerulus in the young and aged rats by light microscopy, transmission electron microscopy and three dimensional reconstruction. We were found in aged rat glomerulus, expansion of urinary space and mesangial matrix, thickening and degrading of glomerular basement membrane, decreasing in podocyte foot processes, fragmentation of podocytic nucleus membrane. These observations indicate that may provide useful data for investigating the pathogenesis of age-related dysfunction of kidney.

콩팥의 모세여과관문은 토리모세혈관, 내피세포, 혈관사이바탕질, 토리바닥막, 발세포로 구성되어 있다. 콩팥의 노화가 일어나게 되면 형태학적 변형이 일어난다고 보고되었는데, 그 중 흰쥐의 경우 생쥐나 사람보다 노화에 따른 토리의 형태가 다양하게 관찰된다는 보고가 있다. 하지만 이런 연구들은 대부분 단면 위주로, 형태변화에 관한 입체적인 연구는 부족한 실정이다. 본 연구에서는 3개월이 지난 성숙한 흰쥐와 24개월이 지난 노화 흰쥐의 토리 모세여과관을 비교하여 그에 따른 형태변화를 광학 및 투과전자현미경을 이용하여 관찰하였으며, 이러한 결과를 바탕으로 연속절편을 통해 컴퓨터 프로그램을 기반으로 한 3차원 재구성을 시행하였다. 그 결과 노화 흰쥐의 토리에서 요공간의 확장, 모세혈관 내피세포의 변형, 토리바닥막의 비대, 혈관사이바탕질의 확장을 관찰할 수 있었다. 또한 3차원 재구성을 시행한 결과 노화 흰쥐의 토리에서 바닥막 경계의 붕괴 현상, 발세포 핵막의 조각화와 분절 양상, 발세포 세포돌기의 부분적인 수축과 세포돌기의 가늘어짐으로 인한 여과틈새의 확장을 관찰할 수 있었다. 이상의 결과로 미루어 볼 때, 노화가 진행되면 토리의 여과관문의 변형으로 인하여 콩팥의 생리학적 역할과 조절이 영향을받을 것으로 사료된다.