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퇴행성 척추 측만증과 척추관 협착증에서 Matrix Metalloproteinase-3 발현의 차이
김영훈(Young-Hoon Kim),하기용(Kee-Yong Ha),길경민(Gyung-Min Kil),최광영(Kwang-Young Choi) 대한정형외과학회 2005 대한정형외과학회지 Vol.40 No.2
목적: 추간판의 기질의 파괴와 퇴행성 변화에 깊이 관여하는 것으로 알려진 세포외 효소인 matrix metalloproteinase-3(MMP-3; stromelysin)을 이용하여 퇴행성 측만증과 측만증이 동반되지 않은 단순 척추관 협착증 환자의 추간판에서의 MMP-3의 발현의 정도를 western blotting과 면역조직화학 염색을 이용 분석하여 추간판 기질의 파괴가 퇴행성 요추 측만증의 병인에 있어서 관련됨을 증명하고자 한다. 대상 및 방법: 추간판 탈출증, 척추관 협착증 및 퇴행성 요추 측만증 환자에서 수술 중 제거한 추간판의 조직을 이용하였다. 모든 조직의 채취는 후방 도달법에 의한 추간판 제거술로 시행되었으며, 채취된 조직은 즉시 액화 질소에 의하여 냉동 보관하였다. 채취된 조직 중 추간판 탈출증 2예를 대조군으로, 척추관 협착증 8예 및 퇴행성 요추 측만증 7예를 대상으로 하였다. Antihuman MMP-3를 이용하여 추간판의 면역화학적 염색과 western blotting을 시행하였다. 결과: 면역조직화학 염색 결과 MMP-3의 발현에 있어서 퇴행성 요추 측만증의 추간판에서 측만증이 동반되지 않은 척추관 협착증의 추간판보다 상당히 많은 양성 염색을 나타내었으며, western blotting 의 정량적 분석에 있어서도 퇴행성 요추 측만증(평균 optical density: 20.68±8.4)에서 척추관 협칙증 (평균 optical density: 6.24±3.6)보다 유의하게 많은 발현을 보였다. 결론: 퇴행성 요추 측만증에 있어서 추간판의 퇴행성 변화와 관계가 깊은 MMP-3의 발현은 단순 척추관 협착증에 비하여 유의하게 많은 발현을 보였다. 따라서 퇴행생 요추 측만증의 병인에 있어서 MMP-3가 추간판의 퇴행성 변화에 중요한 역할을 하는것으로 생각된다. Purpose: This experimental study hypothesize that "rapid degeneration of the intervertebral disc over the ability of auto-stabilization by osteophytes bridging to adjacent segments might be the pathomechanism of degenerative lumbar scoliosis (DLS)." An effort to prove this hypothesis was attempted by confirming the differences in the expression of matrix metalloproteinase-3 (MMP-3) in DLS and pure spinal stenosis. Materials and Methods: The intervertebral disc materials obtained during a discectomy through a posterior approach, were included in this experimental study. Two protruded herniated nucleus pulposus were included for the control group. Eight spinal stenosis and seven DLS were included as experimental groups 1 and 2, respectively. The expression of MMP-3 was evaluated by immunohistochemical staining and western blotting using anti human MMP-3 antibody. Results: In the immunohistochemical stains, sparse staining was noted in the control group. More staining, however, mainly extracelluar, was noted in the discs of DLS compared with those of the spinal stenosis group. In western blotting, greater MMP-3 expression was noted in the discs of DLS (mean optical density: 20.68) than in those of the spinal stenosis group (mean optical density: 6.24) which was statistically significant (p<0.05). Conclusion: Rapid degeneration of the intervertebral disc might be an important factor for the pathogenesis of DLS. MMP-3 could be one of the key enzymes for the rapid degeneration of the intervertebral discs especially in DLS.
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