흰쥐의 각막에서 상피세포 이주에 관한 연구

한후재(Hoo Jae Hann),이희래(Hee Lai Lee) 대한해부학회 1999 Anatomy & Cell Biology Vol.32 No.3

대부분의 중층편평상피에서는 상피 전체 바닥층의 바닥세포가 기간세포 (stem cell)로 작용한다. 그러나, 각막상피에는 예외적으로 가장자리부위 (limbus)에만 기간세포가 존재한다는 보고가 지배적이나, 세포분열 지표 등을 이용한 간접적인 연구에 한정되어 있다. 이에 연구자들은 성장기 및 성숙흰쥐의 각막상피를 전자현미경으로 관찰하여 세포 이주와 관련된 형태학적 특징을 알아보고자 하였다. 실험동물로는 Sprague-Dawley 흰쥐를 사용하였고, 배자기말, 생후 5일, 10일, 15일 및 성숙기의 5군으로 나누어 각막상피를 관찰한 결과는 다음과 같다. 1. 각막상피의 중층화 : 각막 상피세포층의 수는 생후 10일 이후로 현저히 증가하여 생후 15일경에는 9 ~ 10층을 이루었으 며 이후로는 큰 변화를 보이지 않았다. 2. 상피세포의 이주 : 생후 10일과 성숙기의 각막상피에서는 세포사이공간이 매우 넓어져 있었다. 특히, 성숙기 각막상피의 바닥층에서는 바닥세포의 바닥면쪽 반부착반점 사이의 세포사이공간이 가장자리부위쪽부터 커지면서 중심부위쪽 바닥면을 발판으로 하여 일어서듯 세포가 중심부위쪽으로 밀리고 또한 표면층으로 이동하는 양상을 관찰할 수 있었다. 이상의 결과에서, 생후 10일경 세포사이공간이 현저히 넓어지는 소견은, 흰쥐의 개안시기에 상피세포의 활발한 이동에 따른 상피세포층의 급격한 증가현상으로 여겨진다. 성숙흰쥐에서 상피세포들이 가장자리부위에서 중심부위로 향하는 방향성은, 이 시기에는 가장자리부위의 바닥세포만이 각막상피의 기간세포로 기능할 가능성을 시사한다. In the stratified squamous epithelium, most of basal cells in the entire epithelium function as stem cells. But many researchers report that stem cells in the corneal epithelium are located exclusively in the limbus. We planned to investigate the morphological characteristics of migrating corneal epithelial cells by the electron microscopy. Sprague-Dawley rats at fullterm, postnatal day 5, 10, 15, and adult were used as experimental animals. The results are as follows. 1. Stratification of the corneal epithelium : The number of layers in the corneal epithelium was dramatically increased in the period between postnatal day 10 and 15. 2. Migration of the corneal epithelial cells : In the groups of postnatal day 10 and adult, wide intercellular spaces were noted. Especially in the adult, the limbal side of basal cells was being lifted from the Bowman's membrane and centripetal polarity of them are noted. According to the above results, the wide intercellular spaces at postnatal day 10 seems to be resulted from the migration of corneal epithelial cells for epithelial stratification. The centripetal polarity of limbal basal cells in adult rat suggests that only the limbal basal cells may function as stem cells in that period.

출생초기 토끼망막에서 SPARC와 VEGF의 발현에 관한 면역조직화학적 연구

한후재(Hoo Jae Hann) 대한해부학회 2008 Anatomy & Cell Biology Vol.41 No.1

Tissue-derived angiogenic factors are thought to play an important role in angiogenesis. Among hese, SPARC and VEGF are known to be involved in physiologic and pathologic angiogenesis. However, the expression of these factors in the rabbit retina, especially in the early postnatal period, remains unclear. To determine whether these factors contribute to retinal angiogenesis in the rabbit retina, expression of SPARC and VEGF was studied by immunohistochemistry at postnatal (P) days 0, 7, 14, and 28. (1) SPARC immunoreactivity was observed in the nerve fiber layer of the medullary ray and the pigment epithelium at all ages. In whole mount preparations, SPARC immunoreactivity was noted in many astrocytes surrounding nerve fibers or blood vessels in the medullary ray. (2)VEGF immunoreactivity of variable intensity was found in ganglion cells, vascular endothelial cells, and some astrocytes. VEGF immunoreactivity was detected from P0, was maintained until P14, and was markedly lower at P28. The spatial pattern of SPARC expression suggests that SPARC functions as a crucial regulator that determines the selective location of the retinal angiogenic process. The temporal pattern of VEGF expression suggests that VEGF is a major angiogenic factor involved in rabbit retinal angiogenesis. 혈관신생은 다양한 혈관형성인자들의 상호작용을 통해 이루어지는 복합적인 과정이다. 혈관내피세포성장인자(vascular endothelial growth factor, VEGF)와 SPARC (secreted protein, acidic and rich in cysteine)는 다양한 혈관신생 관련 인자 중 하나로 알려져 있다. 이에 본 연구에서는 방사상수질(medullary ray)에만 혈관신생이 일어나는 토끼망막에서 출생초기 연령별로 이들 인자의 발현양상을 살펴봄으로써 이들 인자와 망막혈관신생과의 관련성을 알아보고자 하였다. 실험동물은 집토끼(New Zealand white rabbit)를 생후 0, 7, 14, 28일로 나누어 각 군별로 다섯 마리를 준비하였다. 각 인자에 대한 면역조직화학염색을 시행하였고 다음의 결과를 얻었다. 1. SPARC는 전 시기에 걸쳐 방사상수질의 신경섬유층과 색소상피층에서 강하게 발현되었다. SPARC 면역반응성은 신경섬유 사이 또는 혈관 주위에 분포하는 별아교세포에서 주로 관찰되었다. 2. 혈관내피세포성장인자의 면역반응성은 신경절세포, 시각신경원반의 혈관내피세포 및 일부 별아교세포에서 관찰되었다. 혈관내피세포성장인자의 발현강도는 전반적으로 약하게 나타났으며 망막혈관신생이 활발히 일어나는 생후 7일과 14일에 비해 생후 28일에는 현저히 감소하였다. 방사상수질, 그리고 이에 위치하는 별아교세포에 주로 국한되어 발현되는 SPARC의 공간적 분포양상으로 보아 이인자는 토끼망막에서 방사상수질에만 혈관신생이 일어나도록 하는 조절자 중 하나일 것으로 여겨진다. 한편, 혈관내피 세포성장인자의 시기적 발현양상은 이 인자가 토끼망막의 혈관신생에 관여하는 주요인자 중 하나일 가능성을 시사한다.

흰쥐의 미숙아망막병증 모델에서 별아교세포와 부챗살아교세포의 형태학적 변화에 관한 연구

한후재(Hoo Jae Hann),김영화(Young Hwa Kim),이희래(Hee Lai Lee) 대한해부학회 2002 Anatomy & Cell Biology Vol.35 No.1

목적 : 미숙아망막병증(retinopathy of prematurity)은 산소치료를 받은 미숙아의 망막에 비정상적인 혈관신생이 일어나는 상태를 가리키며, 고도근시 및 시력소실을 유발할 수 있는 질환이다. 이 질환은 망막혈관의 발생시기에 혈관재배열과정의 조절기전 장애로 인해 발병하는 것으로 여겨지나, 망막내 혈관신생에 관여하는 것으로 알려진 부챗살아교세포와 별아교세포의 형태 변화에 관한 연구는 거의 없다. 이에 연구자는 신생흰쥐에서 미숙아망막병증을 유발하고, 망막신경아교세포들의 형태학적 변화를 살펴보고자 하였다. 방법 : 생후 6일째의 신생흰쥐를 네 군으로 나누어 실험을 진행하였다. 생후 2주까지는 고산소/저산소환경 (산소분압 55/15%, 75/15%, 80/10%; 제 II, III, IV군)에 24시간 주기로 교대로 노출시킨 후 정상산소환경으로 옮겨 사육하였으며, 대조군은 정상산소분압(20.9%; 제 I 군) 하에서 지속적으로 사육하였다. 일정한 시기에 동물을 희생시켜 ADPase 반응으로 혈관발달의 정도를 평가하고, 망막내 신경아교세포들의 형태학적 변화를 전자현미경으로 살펴보았다. 결과 : 산소분압차가 가장 크고 저산소증의 정도가 심한 제IV 군에서는 생후 2주 이후에 희생시킨 12예 중 4예에서, 그 리고 제 III 군에서는 2예에서, ADPase 반응상 유리체 내로의 혈관신생이 확인되었다. 유리체 내로 혈관신생이 일어난 경우,부챗살아교세포의 세포질돌기로 이루어진 속경계막의 해체소견과 더불어 부챗살아교세포의 세포질이 이루는 속핵층 신경세포 사이간격의 감소가 관찰되었으나, 세포질 돌기내의 세포소기관들은 비교적 잘 유지되어 있었다. 별아교세포의 변성소견은 관찰되지 않았으며, 망막내 출혈부위나, 유리체-망막경계면에서는 미세아교세포나 포식세포의 침윤이 관찰되었다. 속핵층에서는 신경세포로 여겨지는 일부 세포들의 세포사 소견이 관찰되었다. 결론 : 미숙아망막병증에서 나타나는 비정상적인 혈관신생에는 부챗살아교세포돌기의 퇴축과 이로 인한 속경계막의 균 열이 주요요인으로 작용하는 것으로 보이며, 별아교세포는 형태학적으로 뚜렷한 변화를 보이지 않았다. Objectives : Retinopathy of prematurity (ROP) is one of the major cause of vision loss among children. Recently, the prevalence of ROP is markedly increasing as the survival rate of very-low-birth-weight premature infants has been improved. It is widely accepted that retinal hypoxia results in the release of factors influencing new blood vessel growth. But, it is little known about the morphological changes of retinal astrocytes and Muller cells in the ROP model. So, we planned to investigate the morphological changes of those retinal glial cells induced by alternating hyperoxic and hypoxic injury in ROP. Methods : Newborn rats (postnatal day 6) were exposed to two different oxygen concentrations alternating every 24 hours until postnatal day 14. Used oxygen concentrations were 10~15% for hypoxic episode and 55~80% for hyperoxic episode. Afterthen, they were returned to room air. A group of animal served as a room air control. Retinal vascularity was assessed by ADPase reaction and morphology of retinal glial cells was observed using transmisson electron microscope. Results : Preretinal neovascular tufts were observed in 2 out of 12 animals of group III (75/10%) and 4 out of 12 animals of group IV (80/10%), respectively. There was no remarkable structural change of astrocytes. But we could observe some morphological changes of Muller cells. Retraction of the radial processes of Muller cells and breaking of basal lamina were noted at the site of preretinal neovascularization. Decrease in the space occupied by the cytoplasmic processes of Muller cells was observed in the inner nuclear layer of group IV retinae. Infiltration of microglia or macrophage into the vitreo-retinal interface and the site of extravasation was noted. Findings suggestive of neuronal cell death were also observed especially in the inner nuclear layer. Conclusions : Morphological change of Muller cells and resultant loss of integrity of internal limiting membrane seemed to be the most important step for preretinal neovascularization. But, no structural changes of astrocytes were noted.

신생흰쥐에서 6-OHDA 투여 후 줄무늬체 Tyrosine Hydroxylase 면역반응성 신경세포의 출현

한후재(Hoo Jae Hann) 대한해부학회 2003 Anatomy & Cell Biology Vol.36 No.2

흰쥐 줄무늬체(striatum)에는 흑색질(substantia nigra)에서 투사되는 도파민성 신경말단이 분포하지만, 도파민성 신경세포체는 존재하지 않는다. 연구자는 신생흰쥐에서 선택적 신경독성물질인 6-hydroxydopamine (6-OHDA)으로 유발된 반파킨슨병(hemiparkinsonian) 동물모델을 만드는 과정에서, 줄무늬체 내에 tyrosine hydroxylase (TH)-면역반응성 신경세포들이 출현하는 것을 관찰하고 이를 보고하는 바이다. 실험동물은 신생 Fischer 344 흰쥐를 사용하였고, 각각 생후 7일과 14일군으로 나누어 오른줄무늬체에 6-OHDA를 주입하고 일정기간 후 희생시켜 TH 면역조직화학염색을 시행하였다. TH-면역반응성을 보이는 세포들은 6-OHDA 주입 후 3일째에 처음 출현하였고, 본 연구의 최장생존기간인 손상 8주 후에도 관찰되었다. 이들은 주로 배쪽가쪽줄무늬체 (ventrolateral striatum), 줄무늬체-창백핵경계부 (striato-pallidal junction)와 창백핵 (globus pallidus)에 분포하였고, 신경세포 표지자인 NeuN과의 이중면역염색을 통해 신경세포로 확인되었다. 6-OHDA 주입군에서는 양쪽 줄무늬체에서 TH-면역반응성 신경세포를 관찰할 수 있었으나, 정상대조군이나 용매주입 대조군에서는 전혀 관찰되지 않았다. 이들이 뇌실밑층 (subventricular zone) 또는 줄무늬체의 줄기세포 (stem cell)에서 기원하는가 알아보기 위하여 bromodeoxyuridine (BrdU)으로 분열중인 세포를 표지하였으나, TH와 BrdU 면역반응성은 같은 세포에서 관찰할 수 없었다. 즉, 흑색질줄무늬체경로(nigrostriatal pathway) 손상 후 출현하는 줄무늬체의 TH-면역반응성 신경세포들이 줄기세포에서 기원되었을 가능성을 배제할 수 있었다. 본 연구를 통하여 도파민성 신경계통 자체가 가진 손상에 대한 보상잠재력을 확인할 수 있었으며, 그 기전 및 이와 관련된 인자들에 관한 연구가 보강된다면, 파킨슨병 치료방향의 새로운 가능성을 열어주게 될 것으로 보인다. Tyrosine hydroxylase-immunoreactive (TH-IR) neurons are known to exist in the substantia nigra pars compacta (SNpc), but not in the striatum in normal rats. In this study, injection of 6-OHDA into the 7 or 14 day neonatal rat striatum resulted in the appearance of ectopic TH-IR neurons in striatum. TH-IR cells were observed as early as postlesion day 3 and confirmed as neurons by TH/NeuN double immunohistochemistry. One or two neurons were found in most striatal sections at post-lesion day 4 where they were preferentially located in the ventro-lateral striatum, striatopallidal junction and globus pallidus. A small portion of these neurons persisted at least until post-lesion day 56, the oldest age studied. TH-IR neurons were found bilaterally in 6-OHDA-lesioned animals, but never in normal or vehicle-injected controls. To determine if these neurons resulted from stem cells, bromodeoxyuridine (BrdU) was injected daily for the first five days to label dividing cells. There was no co-localization of TH and BrdU immunoreactivity, excluding the possibility of stem cells as the source of these neurons. Although the TH-IR neurons were not numerous, their appearance following injury to the nigrostriatal system suggests that there is a capacity in neonatal brain to compensate for this lesion by upregulating dopaminergic phenotypic characters in pre-existing cells. The mechanism underlying this interesting phenotypic plasticity is unknown, but may be relevant to developing novel therapies for Parkinson’s disease through stimulation of the brain’s own potential for repair.

마우스 줄무늬복합체 콜린성 신경세포의 출생 초기 연접 형태에 관한 연구

한후재(Hoo Jae Hann),이희래(Hee Lai Lee) 대한해부학회 1999 Anatomy & Cell Biology Vol.32 No.2

줄무늬복합체 콜린성 신경세포의 연접 형태는 출생 이후 계속 변화하며 또한 그 차이는 연접의 기능상태를 반영한다고 한다. 성숙동물에서의 연접 형태에 관하여는 이미 많이 알려져 있으나, 출생 초기 마우스에서 줄무늬복합체 콜린성 신경세포의 연접 형태에 관한 연구는 아직 없다. 이에, 본 연구는 면역조직화학염색을 병행한 전자현미경적 연구를 통하여 출생 초기 마우스에서 줄무늬복합체 콜린성 신경세포의 연접 형태를 관찰하고, 이를 통하여 출생 이후 연접의 형태가 변화하는 양상과 구획에 따른 차이를 알아보고자 하였다. 실험동물은 ICR mouse를 사용하였고 생후 3일, 1주, 2주, 4주, 6주의 5군으로 나누어 각 군별로 5마리를 준비하였다. anti-choline acetyl transferase를 사용하여 포매전면역조직화학염색을 시행하였으며, 그 결과는 다음과 같다. 1. 면역반응 양성돌기들이 연접이전부분을 구성하는 경우, 연접은 대부분 대칭연접의 형태를 보였으며 이러한 경향은 전 연령군에서 유사하였다 (p<0.05). 등쪽줄무늬체의 연접 형태는 생후 1주부터, 배쪽줄무늬체의 연접 형태는 생후 2주부 터 성숙기와 유사한 분포를 보였다. 2. 면역반응 양성돌기들이 연접이후부분을 구성하는 연접의 경우, 전 연령군에서 대칭연접과 비대칭연접이 거의 같은 비 율로 나타났다 (p<0.05). 구획에 따른 차이는 없었다. 3. 연접의 각 유형별로 연접 곡면도를 비교하였으나, 연령 증가 또는 구획에 따른 차이는 관찰되지 않았다. 줄무늬복합체 콜린성 신경세포의 연접 형태는 생후 2주 경부터 성숙기와 유사한 분포를 나타냈으며 이는 생후 1주 또는 2주까지의 기간이 연접이 활발히 형성 또는 변화하는 시기임을 시사한다. 한편, 연접 곡면도는 연접의 성숙 정도를 반영하지 못했으며, 따라서 연접 곡면도를 연접 성숙의 지표로 일반화하기 위해서는 보다 조심스러운 연구가 뒷받침되어야 할 것으로 사료된다. The cholinergic neurons in the striatal complex are the major interneurons that integrate the informations incoming to and outflowing from the striatum. The shape of synapses may change even after birth and the synaptic morphology reflects the functional state of synapse. However, it is not well known about the synaptic morphology of the mouse striatal cholinergic neurons in their early postnatal life. Thus, we investigated the synaptic morphology of the mouse striatal cholinergic neurons in their early postnatal life by the electron microscopy combined with immunohistochemistry. In addition, we investigated the trends of change in synaptic morphology and whether the difference between two compartments exists or not. Experimental animals which are ICR mice, were divided into 5 groups according to their postnatal age: 3-day, 1-week, 2-week, 4-week, and 6-week. Pre-embedding immunohistochemistry was done with anti-choline acetyl transferase antibody. The results were as follows. 1. In synapses that immunoreactive terminals constitute the presynaptic components, most of synapses are symmetric type in all age groups (p<0.05). Most of synapses in the dorsal striatum are symmetric form from 1-week of postnatal age, but it is not prominent in the ventral striatum until 2-week of postnatal age. 2. In synapses that immunoreactive terminals constitute the postsynaptic components, both symmetric and asymmetric synapses are noted in similar proportions (p<0.05). There are no difference in the synaptic morphology between dorsal and ventral striatum. 3. No specific findings are observed in synaptic curve according to the postnatal age or compartment. In conclusion, the synaptic morphology of mouse striatal cholinergic neurons is similar to mature pattern from 2-week of postnatal age. And it is thought that period between birth and 2-week of postnatal age is the critical period for synaptogenesis. The synaptic curve does not reflect the degree of synaptic maturity. Further investigations will be required to generalize the synaptic curve as a marker for synaptic maturity.

방사선 조사로 인한 흰쥐 말초신경 슈반세포의 미세구조 변화

한후재,이화영,박미경,박경아 대한해부학회 1995 Anatomy & Cell Biology Vol.28 No.5

마우스 줄무늬복합체 콜린성 신경세포의 출생 초기 발현 및 분포에 관한 연구

한후재,이희래 대한해부학회 1998 Anatomy & Cell Biology Vol.31 No.4

마우스 줄무의복합체 콜린성 신경세포의 출생 초기 연접 형태에 관한 연구

한후재,이희래 대한해부학회 1999 Anatomy & Cell Biology Vol.32 No.2

흰쥐의 각막에서 상피세포 이주에 관한 연굴

한후재,이희래 대한해부학회 1999 Anatomy & Cell Biology Vol.32 No.3

The expression of estrogen receptors in the tenosynovium of postmenopausal women with idiopathic carpal tunnel syndrome.

Kim, Jae Kwang,Hann, Hoo Jae,Kim, Mi Jin,Kim, Jeong Suh Raven Press 2010 Journal of orthopaedic research Vol.28 No.11

<P>The purpose of this study was to investigate estrogen receptor (ER) expression in tenosynovial tissues of postmenopausal woman with idiopathic carpal tunnel syndrome (CTS) to determine whether estrogen contributes to the pathogenesis of this condition. Biopsy samples of tenosynovial tissues were collected from 14 postmenopausal women (mean age; 57, range; 46-69 years) undergoing surgery for idiopathic CTS, and control specimens of tenosynovial tissue were collected from 6 postmenopausal women (mean age; 59, range; 48-68 years) without CTS. Histological and immunohistochemical examinations were performed to determine the distributions of ER-관 and ER-관 in tenosynovial tissues. Histological examinations showed a significant increase in fibroblast cell densities in the specimens from the carpal tunnel syndrome patients. ER-관 and ER-관 immunoreactivities were observed in fibroblasts and in the synovial lining cells of tenosynovial tissues, and these were significantly greater in patients than in controls. This study suggests that the up-regulations of ERs in the tenosynovial tissue are associated with idiopathic CTS in postmenopausal women.</P>