목적: 신경고종의 자기공명영상 소견과 표피성장인자수용체의 발현 사이의 상관관계를 알아보고자 본 실험을 시행하였다. 대상 및 방법: 수술적 제거 혹은 생검으로 확진된 41예의 신경교종(저등급 성상세포종 8예, 역형성 성상세포종 12예, 다형성 교아세포종 21예) 환자에서 시행한 자기공명영상을 종양의 경계, 괴사, 균질도, 출혈, 조영증강, 그리고 종괴주위의 부종에 대하여 분석하여 각 소장인자수용체의 염색을 시행한 후 그 염색 분포 및 강도에 대한 등급값을 정하였다. 각 환자에서 얻어진 종양 조직을 면역조직화학법으로 표피성 장인자수용체의 염색을 시행한 후 그 염색 분포 및 강도에 대해 등급값을 정했다. 각 자기공명소견과 표피성장인자수용체 발현의 상관관계를 통계적으로 알아보았다. 결과: 자기공명영상에서 종괴주위 부종만이 표피성장인자수용체의 염색 분포(r=0.71, p=0.00) 및 염색 강도(r=0.69, p=0.00)와 유의한 상관관계를 보이는 소견이었다. 나머지 소견은 표피성장인자수용체의 발현과 통게적으로 유의한 상관관계를 보이지 않았다. 결론: 자기공명영상은 신경교종의 진단에 있어 유용한 방법이며, 신경교종에서 종괴주위 부종은 그 조직병리학적 악성도의 예측 뿐만 아니라, 표피성장인자수용체의 발현을 예측하는 데에도 도움이 되는 소견이다.
Locus coeruleus (LC)에는 전체 노르아드레날린성 뉴런의 절반 가량이 모여 있는데, 여기서 노르아드레날린성 뉴런이 뇌의 거의 모든 부위로 신경자극을 보내게 된다. LC는 알츠하이머병, 파킨슨병, 헌팅턴병 같은 여러 가지 신경퇴행성 질환에서 공통적으로 타격을 받는 주요 부위이다. 뇌 유래 신경영양인자, BDNF가 LC 노르아드레날린성 뉴런을 포함한 중추신경계 뉴런들의 분화와 신경세포 생존에 중요한 조절자로 작용한다. 본 연구에서는 LC 노르아드레날린성 신경세포에서 여러 가지 작은 분자들과 성장인자들이 BDNF 생산을 촉진할 수 있는지를 조사하였다. 실험에 사용한 분자들로는 neuropeptides, cytokines, 성장인자, 신경전달물질들과 세포내 신호전달물질들이 포함되었다. 여러 가지 작은 분자들과 성장인자들 중에서 FGF8b, BMP-4, forskolin 그리고 dibutyrl cGMP가 LC 노르아드레날린성 뉴런에서 BDNF 분비를 뚜렷하게 증대시킨 것으로 판명되었다. 특히, BMP-4는 BDNF 생산을 2.5배 이상 증가시켰다. LC 노르아드레날린성 뉴런에서 BDNF를 증가시킨 물질들은 여러 가지 신경퇴행성 질환에서 신경세포가 손실되는 것을 막거나 지연시킬 수 있을 것이므로, 치료제나 증상완화제로서의 가능성이 높다.
젖소 초유에는 성장인자가 풍부하게 함유되어 있는데, 상처 치유에 중요한 역할을 하고, 초유의 생리활성 기능을 담당하고 있다. Tyrosine kinase receptor의 활성을 유도하는 성장인자가 특이적으로 관여하여 세포의 분화, 면역기능, 신경기능 등 세포간 상호작용에 관여하는 EGFR(상피증식인자 수용체)와 FGFR(섬유아세포 증식인자)가 있다. 또한 VEGFR (혈관내피 증식인자)와 PDGF(혈소판유래 증식인자)도 존재한다. 조직회복을 위한 각질세포 분화와 세포의 이행에 성장인자가 상승효과를 나타내었고, 초유 또는 초유에 포함된 성장인자 peptide들은 장관질환 치료에 효과가 있으므로 치료제로 이용 가능성을 보여주었다.
본 연구는 뇌손상 흰쥐에서 기억과 학습훈련을 통해 인지기능회복과 해마의 신경 성장인자에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 뇌손상은 Sprague-Dawley계 흰쥐 36마리를 중대뇌동맥(middle cerebral artery)을 폐색하여 유발하였고, 실험 군들은 3개 군으로 분류하였다; 실험 군 I은 뇌손상유발 군(n=12), 실험 군 II는 뇌손상 유발 후 트레드밀훈련 군(n=12), 실험 군 Ⅲ은 뇌손상 유발 후 기억과 학습훈련 군(n=12)으로 나누었다. 인지기능 검사를 위해 수중모리스미로 습득검사와 파지검사를 실시하였으며, 조직학적 검사는 해마조직의 BDNF(brain-derived neurotrophic factor) 면역조직화학 반응을 관찰하였다. 수중모리스미로 습득 검사(Morris water maze acquisition test)는 시간과 군사이의 교호작용이 유의한 차이가 나타났고(p<.001), III군에서 9일에서 12일째까지 원형도피대를 찾는 시간이 I, II군에 비해 단축되었다. 수중모리스미로 파지검사(retention test)는 군 사이에서도 유의한 차이가 나타났으며(p<.001), 13일째 III군에서 원형도피대가 있었던 사분원에 배회하는 시간이 가장 길었다. 조직학적 검사는 III군에서 7일째 해마조직의 CA1에서 BDNF의 면역조직화학반응이 I, II군에 비해 면역양성반응의 증가를 관찰하였다. 뇌손상 흰쥐에서 기억과 학습훈련이 신경성장인자 발현 변화와 이로 인한 신경연접 가소성의 변화를 통해 인지기능회복에 더 좋은 영향을 주었다.
많은 홀몬, 성장인자 및 신경 전달물질들은 각각에 대한 세포막의 수용체와 결합하여 Phospholipase C (PLC)를 활성화시키므로서 신호를 세포내로 전달하여 세포의 성장, 대사, 신경 흥분, 수축 및 분비 등의 생리 현상을 나타내고 있다. 이 신호 전달의 중심 효소인 PLC는 현재까지의 효소 분리, 유전자 클로닝 등의 방법으로 3가지 Class에 적어도 8종유의 등위효소(Isozyme)들이 존재하고 있는 것으로 밝혀지고 있다. 본 연구에서는 이와 같은 등위효소에 특이적인 조절 물질을 선별할 수 있는 체계를 확립하기 위하여 새로운 동위효소의 분리 및 규명과 이 동위효소들에 대한 과발현 및 발현 세포주 개발을 추진하고 있다.
신경성장인자 수용체(nerve growth factor receptor, HGFr)의 소재를 휜쥐 전뇌 기저부 핵들의 신경세포와 그 세포내 소기 관에서 연역세포화학적 방법으로 관찰하였다. NGFr에 면역반응을 보이는 신경세포들은 내측중격, 수직 및 수평대각선 브로카대, 거대세포 시삭전핵 그리고 Meynert 기저핵에는 다수 미상핵-피각과 복부담창구에는 소수 관찰 되었다 NGFr에 면역반응을 보이는 신경세포들은 형태학적으로 3가지 형 즉, 1) 난형(또는 원형). 2) 방추형, 3) 삼각형(또는 다각형)으로 구분되었다 내측중격은 주로 난형의 세포로 구성되었으며(91.2%), 수직 및 수평대각선 브로카대, 거대세포 시삭전핵 및 Meynert 기저 핵에는 난형의 세포가 높은 율로 구성되었으나, 방추형과 삼각형 세포들도 내측중격에서보다는 많았다 특히 복부담창구에는 다른 핵들에 비하여 방추형세포(25%)들이 높은 출현율을 보였다 일반적으로 이들 세포의 크기는 삼각형세포가 제일 컸으며, 방추형세포가 그 다음, 그리고 난형 세포가 제일 작았다 전자현미경적 관찰에서 0.05% triton X-100을 처리한 조직중 Meynert 기저핵을 관찰한 결과. Golgi체, multivesicular body 및 소포체들이 N6Fr에 면역반응을 보였으며. trion X-100을 처리하지 않은 조직에서는 단지 수평대각선 브로카대의 신경세포 원형질 막에서만 약한 면역반응을 보였다 위의 결과로 미루어 NGFr은 조연소포체에서 합성되어. Golgi체에서 농축되고, multivesicular body를 통하여 원형질막에 위치하게 되며, 원형질막에서 NGFr은 외래성의 NGF와 복합체를 형성한후, 궁극적으로는 Iysosome의 형태로 세포체 안으로 들어 가는 것으로 추정된다.
출생후 0일. 7일. 14일 및 21일 그리고 성체의 흰쥐 전뇌 기저부의 내측중격핵, 수직 및 수평 대각 Broca대 거대세포 시삭전핵 그리고 복부담창구에서 신경성장인자수용체 (nerv-growth 배ctor receptor, NGFr)에 면역반응을 보이는 신경조직과 세포의 분화를 면역조직화학적 및 전자현미경적 방법을 이용하여 조사하였다. 출생후 초기와 성체에서 신경세포 원형질막 뿐만 아니라 세포질에서 NGFr 면역반응이 확인되었다. 그러나 성체에서 신경세포 원형질 막에서의 면역반응은 관찰되지 않았다. 특히 NGFr 면역반응은 골지 부위에서 보였고, 점상의 면역반응물들이 세포체의 세포질과 수상돌기에 소수 분산 분포하였다. 뇌 기저부의 NGFr 면역반응 신경세포들은 뇌 크기의 증대와 뇌 조직의 분화에 따라 점차 수적 증가를 보였다. 이 NGFr 면역반응 신경세포들은 세포의 모양과 세포체의 장 .단축의 비에 따라 6가지 형. 즉 1) 원형. 2) 타원형. 3) 세장형, 4) 방추형, 5) 삼각형, 6) 다각형으로 분류되었다. 전뇌 기저 핵에서 원형과 난형신경세포들의 출현율은 출생후 0일에서 높았으나 성체로 되면서 감소된 반면, 세장형. 방추형, 삼각형 그리고 다각형신경세포들의 출현율은 출생후 0일에서는 낮았으나 성체로 되면서 증가하였다. 모든 핵들에서 NGFr 면역반응 신경세포체의 부피는 출생후 0일에 759-1,640 Um3로 제일 작았으며, 수직 대각 Broca대와 복부담창구에서는 출생후 14일에 각각 5 107 7.385 Um3 그리고 내측중격핵, 수평 대각 Broca대, 거대세포 시삭전핵에서는 출생후 21일에 각각 4,705, 6,061, 6,412 Um3로 최대치를 보였다. 그후 성체로 되면서 모든 핵에서 1,893-3,464 $\mu$m3로 다시 감소하였다. 전자현미경적 관찰에서 출생후 21일된 흰쥐 수평 대각 Broca대에서 NGFr 면역반응은 세포체와 수상돌기의 원형질막 그리고 세포체내에서는 골지체, 다소포성소체 및 조면소포체에서 관찰되었다. 이 결과들로 미루어 NGFr은 출생후 발생단계와 성체의 횐쥐 전뇌 기저부에서 신경세포의 분화와 분포에 관계되는 것으로 생각된다.
출생후 발생에 따른 흰쥐 전뇌 기저부의 Mevnert 기저핵(nucleus basalis of Mevnert)에서 신경성장인자 수용체(nerve growth factor receptor, NGFr)를 함유하는 신경세포의 면역반응성 및 분포, 세포형의 분류, 각 형별 출현율 및 세포 크기 그리고 세포소기관과 NGFr 면역반응과의 관계를 조사하였다. NGFr 면역반응 신경세포들은 출생후 초기 발생에서 세포질 뿐만 아니라 원형질 막에서도 면역반응을 보였으나, 성체에서는 세포질에서만이 면역반응을 보였다. NGFr 면역반응 신경세포는 형태학적 특징인 세포체의 모양과 장·단축의 비를 기준으로 5가지 형, 즉 1) 원형, 2) 난형, 3) 세장형. 4) 방추형, 5) 삼각형(또는 다각형)세포로 구분되었다 원형과 난형 세포는 출생후 0일에서 각각 15.4%. 50.7%의 높은 출현율을 보였으나, 발생이 진행되면서 점차 감소하여 성체에서 각각 7.8%, 28.6%의 출현율을 보였다 반면, 세장형, 방추형 및 삼각형세포는 출생후 0일에서 각각 22%, 2.6% 9.2%의 낮은 출현율을 보였으나, 발생이 진행되면서 지속적으로 증가하여 성체에서는 각각 29 9%, 5.2%, 28.5%의 높은 출현율을 보였다. 출생후 0일에서 신경세포체의 부피는 매우 작았으나(1,642mm3), 발생에 따라 점차 증가하여 14일, 21일에서는 성체에서보다 매우 컸다(각각 6.745, 6,755mm3) 원형 및 난형세포체의 부피는 21일에서(각각 7 955. 7.020mm3), 세장형 방추형 그리고 삼각형세포체의 부피는 14일에서 제일 컸다(각각 7,067, 6,237, 7,748 mm3) 대체적으로 삼각형세포체의 부피가 제일 컸으며, 방추형세포체의 부피가 제일 작았다. 출생후 순일에서의 전자현미경적 관찰에서 세포소기관중 조면소포체, Golgi체, multivesicular body 그리고 세포표면 원형질막이 강한 NGFr 면역반응을 보였다. 위의 결과들로 미루어 MGFr은 출생후 흰쥐 전뇌 기저부 Meynert 기저핵 신경세포의 분화 및 분포와 밀접한 관계를 갖는 것으로 생각된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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