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랫드 발바닥 염증부위에서 관찰된 zinc함유 비만세포의 미세구조: 조직화학적 염색을 중심으로
이보예,김이석,이법이,이현숙,탁계래,이영일,이정열,조승묵,Lee, Bo-Ye,Kim, Yi-Suk,Lee, Boeb-Y.,Lee, Hyun-Sook,Tak, Gye-Rae,Lee, Young-Il,Lee, Jeoug-Yeol,Jo, Seung-Mook 한국현미경학회 2006 Applied microscopy Vol.36 No.4
Mast cells (MCs) are granulated cells that play a pivotal role in allergic reaction and inflammation. The granules of mast cells are known to be rich in zinc (Zn). Male Sprague-Dawley rats were used. We injected $200{\mu}L$ of complete Freund's adjuvant (CFA) subcutaneously in the dorsal aspect of one hindpaw Finally, zinc selenium autometallography(AMG) was done by Danscher's method. The present study showed the ultrastructures of zinc-containing mast cells found in inflammatory area following an complete freund's adjuvant (CFA) inoculation into the rat hindpaw. At light microscopic level, mast cells were round or oval, at average $12{\mu}m$ in diameter, with many filopodia extending from the cell surface. Because the rather small and spherical nucleus was centrally placed; it was frequently obscured by the cytoplasmic granules, it sometimes could not be seen. Mast cells were distributed chiefly in the vicinity of small blood vessels. In most preparation many mast cells were ruptured and their granules escaped into the surrounding tissue. In electron micrographs, The secretory granules were at average $0.5{\mu}m$ in diameter and were limited by a membrane. The cell surface contained numerous microvilli and folds. Their interior was heterogenous in appearance. The nucleus was surrounded by large numbers of prominent vesicels and a well developed Golgi apparatus, but scant endoplasmic reticulum. 본 연구에서는 흰쥐 발바닥에 complete Freund's adjuvant(CFA)를 투여한 후 염증부위에서 관찰되는 비만세포의 분포양상 및 미세구조를 zinc selenium autometal-lography$(AMG^{ZnSe})$로 염색한 후 광학 및 전자현미경으로 관찰하였다. 광학현미경으로 관찰된 CFA투여에 의한 염증성 반응은 피하층에 국한되어 있었으며, zinc함유 비만세포는 주로 피하조직의 혈관 주변에 분포하고 있었다. AMG 염색에 의한 흑갈색을 띠는 과립이 세포질을 채우고 있었으며, 많은 비만세포의 경우 세포막이 파괴되어 과립이 주위조직으로 퍼져 관찰되었다. 전자현미경으로 관찰된 zinc함유 비만세포는 불규칙한 외형을 띠었으며, 표면에는 작은 돌기들이 관찰되었다. AMG염색에 따른 은입자(silver grains)가 세포질내 과립에 국한되었으며, 높은 전자 밀도의 동질성 기질로 구성되어 있었으며, 경계막으로 싸여 있었다. 세포질내 세포소기관 중에서 특히 골지 복합체가 잘 발달되어 있었으며, 형질내세망과 사립체는 비교적 적게 가지고 있었다. 이들 세포의 핵은 비교적 작고 둥글고, 세포의 중심부에 위치하였으며, 이질염색질로 이루어져 있었다.
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이보예,김이석,이법이,이현숙,탁계래,이영일,이정열,조승묵,Lee, Bo-Ye,Kim, Yi-Suk,Lee, Boeb-Y.,Lee, Hyun-Sook,Tak, Gye-Rae,Lee, Young-Il,Lee, Jeoug-Yeol,Jo, Seung-Mook Korean Society of Electron Microscopy 2006 Applied microscopy Vol.36 No.4
Onuf 핵이란 척수 앞회색질뿔에 위치하는 운동핵으로 음부신경을 통해 방광과 항문괄약근을 조절하는 운동핵의 하나이다. Onuf핵은 앞회색질뿔내 다른 운동신경핵과는 달리 회색질척수염과 같은 병적인 상황에서도 상당기간 손상되지 않고 기능을 유지하며, 퇴행성변화의 정도가 미약한데 정확한 원인에 관해서는 논란의 여지가 많다. 본 연구는 흰쥐 척수회색질내 바깥요도조임근을 신경지배하는 Onuf핵의 위치를 HRP 추적법으로 확인하였으며, 이들 신경핵내 운동신경세포와 연접해 있는 zinc함유(ZEN)신경종말의 미세구조를 zinc selenium조직화학법(AMG)으로 염색하여 관찰하였다. HRP 추적법의 결과로는, Onuf핵은 랫드 척수회색질앞뿔의 내측에서 가지돌기의 무리와 거의 맞닿고 있었으며, 모양은 대개 구형 또는 난원형을 띠었다. 이들 신경핵내 운동신경세포의 세포체의 크기는 다른 운동핵의 신경세포보다 다소 작았다. 한편 AMG로 염색한 표본에서는 Onuf핵에 분포하는 ZEN신경종말은 다른 운동핵의 ZEN 신경종말과 비교하여 매우 높은 밀집도를 보였으나, 크기 면에서도 상대적으로 작았다. 미세구조 관찰로는 Onuf 핵내 ZEN신경종말은 운동핵의 세포체 및 가지돌기와 신경연접은 이루고 있었다. 이들 ZEN 신경종말은 주로 납작한 연접소포를 함유하였으며, 대칭적인 신경연접구조를 이루고 있었다. Onuf's nucleus, which is located in the ventral horn, has been known to innervate the striated muscles of the urethral and anal sphincter muscles via the pudendal nerve Onuf's nuclei are resistant to pathologic condition such as poliovirus. The reason why the motor neurons in Onuf's nucleus are less degenerated is not certain until now. The present study aims at updating the microscopical characteristics including its location the Onuf's nucleus innervating the external urethral sphincter, and ultrastructures of the zinc-enriched (ZEN) terminals synaptically-contacting with Onuf's motor neurons in the rat spinal gray matter by using HRP tracing method and zinc selenium autometallography, respectively. Based on HRP tracing method, Onuf's nuclei were located adjacent lateral dendritic projections of the ventral horn. Their shape was almost round at lumbar level, but oval at sacral segment of spinal cord. In size, their somata were smaller than that of other motor nuclei. In AMG stained sections, Onuf's nuclei were innervated by highly concentrated ZEN terminals, and contained small and middle-sized ZEN, but totally void of large ZEN terminals. AMG silver grains were confined to presynaptic ZEN terminals against dendritic elements and somata of the Onuf's motor neurons. A majority of the ZEN terminals contained flattened synaptic vesicles and made symmetrical synaptic specializations.
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염증성 통증자극이 흰쥐 척수신경절내 Zinc의 분포에 미치는 영향
이보예(Boye Lee),전 교(Gyo Jun),김이석(Yi Suk Kim),이법이(Beobyi Lee),이영일(Young Il Lee),김대중(Dae Joong Kim),조승묵(Seung Mook Jo) 대한해부학회 2005 Anatomy & Cell Biology Vol.38 No.6
본 연구는 흰쥐 발바닥에 Complete Freund’s Adjuvant (CFA)를 투여하는 염증모델에서 통증반응과 척수신경절내 zinc (Zn2±) 변화의 연관성을 autometallography (AMG) 조직화학법으로 확인하였다. 행동검사에서 CFA투여 후 1일에 이미 통증반응의 역치가 유의한 수준으로 감소되었으며, 3일 및 1주에 걸쳐 가장 예민한 통증반응을 보였으며, 이러한 경향은 3주까지 지속되었다. 대조군의 AMG 염색표본에서는 소수의 작은신경절세포에서 미약한 양성반응이 관찰되었으며, 큰신경절세포의 경우 AMG 염색에 양성반응을 보인 세포가 전혀 관찰되지 않았다. 척수신경절내 Zn2±변화를 보면 실험 1일군 이후에는 대부분의 작은신경절세포들이 강한 염색반응을 보였으며, 3일과 7일군에서 그 수가 최대였으며, 3주군에서는 오히려 그 수가 감소하였다. 반면 실험 3일군 이후에 큰 신경절세포가 AMG에 양성반응을 띠었으며, 척수신경절세포를 둘러싸는 위성세포에서도 AMG 염색성이 관찰되었다. 본 연구의 결과는 염증성 통증의 발달, 유지, 회복 등 복잡한 병리기전에 Zn2±가 관여되어 있음을 시사한다. This study was designed to investigate any correlation between the mechanism of pain development and changes of histochemically reactive zinc contents in the rat spinal ganglion following complete Freund’s Adjuvant(CFA) injection, as an inflammatory pain model. Male Sprague-Dawley rats (270~290 g) were used for this study. Surgeries were done under anesthesia using pentobarbital (30 mg/kg). we injected 200 μL of CFA subcutaneously in the dorsal aspect of one hind paw using a 30-gauge needle and an 1 mL syringe. Semmes-Weinstein monofilaments was used to test for mechanical hyperalgesia. Finally, zinc selenite autometallography (AMG) was done by Danscher’s method. The rat suffered from severe painful swelling of the hindpaw 1 day after a CFA inoculation. Changes in pain threshold were significantly changed on 1 day, and lasted during experiment period of 3 weeks after the CFA inoculation. In control group, ganglion cells vary in size from 15 to 100 μm. The smaller neurons are strongly stained with AMG, whereas the larger cells are not almostly stained. Each large ganglion cell is surrounded by perineuronal satellite cells, showing apparent AMG stainity. In experiment group, AMG-positive small ganglion cells increased on 1 day after CFA inoculation, and showed a peak in cell number at 3days group, and decreased gradually after 7 days. We found a small number of large-sized ganglion cells with AMG stainity 7 days and 3 weeks after CFA inoculation. Our results indicate that zinc may be involved in pain mechanism in the spinal ganglion level.
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