흰쥐의 삼차신경운동핵에서 삼차신경중간뇌핵 유래 신경종말의 연접양상에 관한 면역조직화학적 연구

박국필,김경환,이효정,강정훈,장현중,박경덕,최병주,배용철 대한해부학회 2000 Anatomy & Cell Biology Vol.33 No.2

흰쥐 교근운동신경원에서 GABA 및 Glycine 면역반응 신경종말의 미세구조적 분석

박국필 慶北大學校 齒科大學 1997 慶北齒大論文集 Vol.14 No.-

흰주의 삼차신경운동핵에서 교근을 지배하는 운동신경원을 확인한 다음 postembedding immunocytochemistry를 시행하고 12개의 교근운동신경원 세포체와 인접하고 있는 신경종말을 정량적으로 분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 교근운동신경원이 신경종말에 의하여 덮여진 비율은 62.2±8.8%(mean±SD)였다. 2. 분석한 신경종말증 GABA나 glycine 항체 혹은 양자에 면역양성반응을 나타낸 것은 52.8%였다. 이중 glycine 항체에만 면역양성인 신경종말이 54.7%로 가장 많았고 다음으로 GABA 항체에만 면역양성인 신경종말이 12.1%로 가장 적었다. 3. GABA 및 glycine 항체에 동시에 면역양성인 신경종말이 33.2% 이었으며 GABA 항체에만 면역양성인 신경종말이 12.1%로 가장 적었다. 3. GABA 및 glycine 항체에 면역양성인 신경종말은 대부분 F type이었으나 GABA 항체에만 면역양성인 신경종말증에서 S type(15.6%)도 관찰되었다. 4. 평균직경에 있어서는 C 혹은 M type 신경종말(1.61±0.53㎛)이 가장 컸으며 다음으로 glycine 항체에 동시에 면역양성인 신경종말(1.26±0.32㎛)과 GABA 및 glycine 항체에 동시에 면역양성인 신경종말(1.31±0.37㎛)이었고 GABA 항체에만 면역양성인 신경종말(1.00±0.31㎛)과 GABA 및 glycine 항체 모두에 면역음성인 신경종말(1.07±0.35㎛)이 가장 작았다. 이상의 결과로 미루어 보아 교근운동인 신경원의 연접후 억제에 있어서 GABA 및 glycine은 중요한 억제성 신경전달물질로 작용하여 상당수의 신경종말은 GABA 및 glycine을 함께 분비하여 폐구근을 억제하는 것으로 생각된다.

고양이 상삼차신경핵에서 GABA 함유 신경종말부의 미세구조

박국필 慶北大學校 齒科大學 1994 慶北齒大論文集 Vol.11 No.2

상삼차신경핵은 삼차신경주감각핵의 후내방연장으로서 삼차신경 중뇌핵의 꼬리쪽 끝부위와 삼차신경운동핵의 사이에 위치한다.이 신경핵에 존재하는 신경종말중 특히 GABA에 면역양성반응을 나타내는 것들의 연접결합의 형태, 축삭종말의 모양 및 연접소포의 형태, 연접의 형태 등을 알아보기 위하여 15nm 지름의 금입자 표지항체를 이용한 GABA 면역반응을 실시하여 GABA를 함유하는 신경종말을 찾아내고 전자 현미경을 이용하여 관찰하였다. 500개의 신경종말을 관찰한 결과 GABA 면역양성축삭종말에는 945개의 연접결합이 관찰되었고 그 중 축삭축삭연접이 29.1%, 축삭세포체연접이 1.5%, 축삭근위가지돌기연접이 9.0%, 축삭가지돌기연접이 60.4%로 각각 나타났다. 하나의 GABA 면역양성축삭종말은 평균적으로 1.89개의 연접결합을 하고 있는 것으로 나타났으며 그 중 축삭축삭연접이 0.55개, 축삭가지돌기연접이 1.14개, 축삭근위가지돌기연접이 0.17개, 축삭세포체연접이 0.028개로 나타났다. GABA 면역양성축삭종말의 형태는 dome shape이 33.8%로 가장 많았고 round shape이 27.8%, elongate shape이 24.2%, glomerular shape이 14.2%의 순서로 나타났다. 연접소포의 형태는 pleomorphic shape만이 관찰되었고 연접의 형태는 pleomorphic shape만이 관찰되었고 연접의 형태로는 대칭연접이 96.1%로 대부분을 차지했다. 결론적으로 상삼차신경핵에서 GABA 면역양성축삭종말은 연접전 및 연접후 억제 작용 모두에 관여하며 GABA 면역양성축삭종말의 모양과 GABA의 분포와는 특별한 상관 관계가 없다고 할 수 있다. 상삼차신경핵은 아직까지도 그 기능이 완전히 이해되지 않고 있어 앞으로 신경생리학적 및 형태학적 연구들이 지속되어야 할 것으로 사료된다. Supratrigeminal nucleus is an area of interneuron that is related to jaw reflex movements and GABA is related to the function of supratrigeminal nucleus. The fine structure of GABA immunoreactive axon terminals in supratrigeminal nucleus has been studied using adult cat. After resin embedding and cutting with ultramicrotome, immunogold staining was done. Then the ultra-thin sections were examined by electron microscope (Hitachi H-600). 500 GABA immunoreactive axon terminals were examined. The results obtained were as follows. According to the postsynaptic terminal morphology, axodendritic(60.4%), axoaxonic (29.1%), axoproximal dendritic(9.0%) and axosomatic(1.5%) type synapses were examined. Four shapes of GABA immunoreactive axon terminals were found. They are round(27.8%), dome(33.8%), elongate(24.2%) and glomerular(14.2%) shapes. Only pleomorphic vesicles were seen in GABA immunoreactive axon terminals. Symmetrical synapses(96.1%) were observed much more than asymmetrical synapses(3.9%) on GABA immunoreactive axon terminals. These findings suggests that GABA immunoreactive axon terminals are related to both presynaptic and postsynaptic inhibition. And it seems that there are no special relationships between GABA immunoreactivity and axon terminal shape.

씹기근육 운동신경세포에서 GABA 및 glycine 면역양성 신경종말에 관한 미세구조적 분석

박국필,이효정,김은정,배용철 대한해부학회 2001 Anatomy & Cell Biology Vol.34 No.4

백서 삼차신경내 신경세포체의 치아이동에 따른 CGRP 면역염색성의 변화

박국필,성재현,박효상 대한치과교정학회 1997 대한치과교정학회지 Vol.27 No.4

이 연구의 목적은 중추신경계에서는 동통의 전달을 조절하며 말초조직에서는 혈관이완, 면역체계의 조절, 탐식기능 조절 등의 염증에 관여되며 골 생성세도 관여하여 치아이동시 중요한 기능을 할 것으로 추측되고 있는 CGRP의 생성장소인 삼차신경절내의 세포체의 크기에 따른 CGRP면역 반응성의 변화를 관찰하여 삼차 신경절내 CGRP면역양성을 띄는 각 크기의 세포들의 치아이동의시간 경과에 따른 반응을 밝혀보고자 하는 것이다. 생후 9주령의 Sprague-Dawley계 백서 30마리를 정상 대조군 6마리, 3시간 교정력 적용군 5마리, 12시간군 4마리, 1일군 5마리, 3일군 5마리, 7일군 5마리로 나누어 실험군은 각 해당 시간동안 상악 우측 제1대구치에 30gm내외의 교정력을 가한 후 희생시켰다. 희생시킨 백서의 삼차 신경절을 적출하여 냉동 절편을 형성한 후 토끼의 항체를 이용하여 면역화학 염색을 시행하였다. 삼차 신경절의 CGRP면역양성 신경세포체를 크기에 따라 소형 (20㎛ 미만), 중형(20-35㎛), 대형(35㎛초과)으로 나누어 교정력 적용시간에 따른 변화를 관찰하였다. 1. 삼차 신경절내 전 신경세포체중 CGRP면역양성 신경세포체가 차지하는 비율은 정상 대조군이 33.0%였으며, 교정력적용후 1일 후에는 24.5%로 감소하였으나 7일 후에는 41.8%로 증가하였다. 2. 정상대조군에서 CGRP면역양성 신경세포체중 소형, 중형, 대형은 각각 51.4%, 44.0%, 4.7%였다. 3. 소형의 CGRP면역양성 신경세포체는 3시간, 12시간 군에서 높게 나타났다. 4. 중형의 CGRP면역양성 신경세포체는 3일, 7일군에서 대형의 CGRP면역양성 신경세포체는 7일군에 높게 나타났다. 위를 종합하여 볼 때 치아이동 초기에는 CGRP면역양성 신경세포체중 소형의 세포가, 후기에는 중형, 대형의 세포가 반응한다는 것을 알 수 있었다. GRP was known as the modulator of pain transmission in central nervous system and local effector to peripheral tissue causing vasodilation, increased blood flow, modulation of immune sysem, stimulation of endothelial cell proliferation, and stimulation of bone formation. Numerous study, therefore, were done to elucidate involvement of CGRP to tooth movement. To investgate the response of CGRP immunoreactive nerve cells according to cell size in trigeminal ganglion during tooth movement, immunohistochemical study was performed using rat. Experimental rats(9 weeks old, 210gm) were divided as six groups(normal(n=6), 3 hour group(n=6), 3 hour group(n=5), 12 hour group(n=4), 1 day group(n=5), 3 day group(n=5), 7 day group(n=5), and were applied orthodontic force (apporximately 30 gm) to upper right maxillary molar. After frozen sections of trigeminal ganglions were immunostained using rabbit antisera, the change of CGRP immunoreactive cells in regard to cell size distribution(small cell(upto 20㎛), medium cell(20-35 ㎛), large cell(above 35㎛) were observed. The results were as follows 1. The percentage of CGRP immunoreactive cells to all nerve cells in trigeminal ganglion was 33.0% in normal control group, was decreased to 24.5% in 1 day group, and was increased to 41.8% in 7 day group. 2. The percentage of small, medium, and large cells expressing CGRP immunoreactivity in normal trigeminal ganglion to all CGRP immunoreactive cells were 51.3%, 44.0%, 4.7%, respectively. 3. The percentage of small cells with CGRP immunoreactivity to all CGRP immunoreactive cells was increased in 3 hour and 12 hour groups. 4. The percentage of medium cells with CGRP immunoreactivity was increased in 3 day and 7 day groups. 5. The percentage of large cells with CGRP immunoreactivity in 7 day group. Conclusively, the small cells with CGRP immunoreactivity in trigeminal ganglion respond to orthodontic force during initial phase of tooth movement, and later the medium and large cells with CGRP immunoreactivity respond.

치아인대깨물근반사에 관여하는 치아인대유래 들신경섬유종말의 정량적 분석

박국필(Kuk-Pil Park),공정욱(Jeong-Uk Gong),이청희(Cheong-Hee Lee),조광헌(Kwang-Heon Jo),박매자(Mae-Ja Park),배용철(Yong-Chul Bae) 대한해부학회 2003 Anatomy & Cell Biology Vol.36 No.1

치아인대깨물근반사 (periodontal masseteric reflex)에 관여하여 씹는 힘을 조절하는 신경회로에서 치아인대로부터 입력되는 감각정보가 처리되는 기전을 이해하기 위해 고양이의 치아인대유래 들신경섬유를 축삭내 horseradish peroxidase 주입법을 이용하여 동정한 후 전자현미경용 절편을 제작하였다. 그 후 삼차신경운동핵에서 39개의 표식종말을 대상으로 연속절편을 형성하여 전자현미경으로 사진을 찍어 화상분석장치를 이용하여 종말의 형태계측학적 분석을 행하였다. 표식종말은 대부분이 둥근모양 혹은 둥근지붕(dome) 형태를 나타내었으며 분석한 표식종말의 53.8%가 가지돌기 몸체 혹은 먼쪽 가지돌기와만 연접을 이루었으며, 나머지 표식종말 (46.2%)은 p-ending으로부터 연접신호를 받는 것으로 나타 났다. 표식종말의 상당수 (64.1%)가 1개 혹은 2개의 가지돌기 혹은 축삭종말과 연접을 이루어 대단히 단순한 연접양상을 보였고 5개 이상의 가지돌기 혹은 축삭종말과 연접을 이루는 경우(2.6%)는 거의 관찰되지 않았다. 표식종말의 부피, 함유 사립체의 체적, 인접면적, 활성부위면적 등은 매우 다양한 값을 나타내었고, 이들 신경전달물질의 분비량과 직접적인 관련이 있는 변수 (parameter)들은 종말의 체적과 밀접한 상관관계를 보였다. 그러나 p-ending과의 연접에 있어서 인접면적, 활성부위의 면적 등은 가지돌기와의 연접에 있어서 인접면적, 활성부위의 면적 등에 비해 편차가 적었으며, 표식종말의 체적과도 낮은 상관관계를 보였다. 이상의 결과로 치아인대깨물근반사에 관여하는 치아인대유래 들신경섬유종말은 신경전달물질의 분비와 관련된 세포소 기관들에 있어서 고유의 정량적 특징을 나타내었고 각 종말은 연접이후 운동신경세포에 대해 다양하게 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. Little is known about processing mechanism of sensory input from the periodontal ligaments to the trigeminal motor nucleus for the control of chewing force and modulation of chewing pattern. Low threshold mechanoreceptive periodontal afferent was labeled with horseradish peroxidase by use of intra-axonal injection technique and investigated with electron microscopy. Quantitative ultrastructural analysis was performed on the 39 serially reconstructed labeled boutons in the trigeminal motor nucleus in cat. Labeled bouton contained clear spherical vesicles and one or two large dense cored vesicles. Most of labeled boutons were dome or round shape. All the analysed labeled boutons were presynaptic to dendritic shaft or distal dendrite and those presynaptic to soma or proximal dendrite were not observed. A large number of labeled boutons (46.2%) were postsynaptic to one or two presynaptic pleomorphic vesicle containing endings. Synaptic triad, in that a presynaptic ending which is presynaptic to the labeled bouton, in turn, is presynaptic to dendrite that is postsynaptic to the labeled bouton, was observed in 10.3% of the labeled boutons. Most of the labeled boutons showed simple synaptic organization, in that 64.1% of the labeled boutons made synaptic contacts with one or two neuronal profiles. One (2.6%) of the 39 analyzed labeled boutons showed synaptic contacts with 5 or more neuronal profiles. Labeled bouton volume, mitochondrial volume, apposed surface area and active zone area showed wide variation. These ultrastructural parameters were positively correlated with bouton volume. The values for apposed surface area and active zone area with presynaptic p-endings, in contrast to those with postsynaptic dendrites, showed narrow range and had little correlation with bouton volume. The present study revealed characteristic features on ultrastructural parameters of labeled boutons from periodontal afferent which is involved in periodontal masseteric reflex, and that influence on the postsynaptic trigeminal motoneurons showed wide variability.

백서 정중구개봉합 확대후의 CGRP 면역반응 신경섬유의 변화

김보경,박국필,경희문,권오원,성재현 대한치과교정학회 1999 대한치과교정학회지 Vol.29 No.1

측방확대장치에 의한 정중구개봉합부의 확대시 고정력은 구개부의 신경요소들에 변화를 일으키면서 동통을 유발하게 되고 구개봉합부가 확대되고 그것이 유지되는 동안에 기계적 자극에 의한 구개부신경섬유의 반응성에 변화를 일으킬 것으로 생각된다. 본 연구에서는 백서 정중구개봉합부의 CGRP 면역반응 신경섬유의 교정력 적용시간에 따른 형태학적인 반응성, 밀도, 분포변화등을 관찰하고 그와 연관된 CGRP의 기능을 알아보고 자 250gm내외의 Sprague-Dawley 웅성백서 상악전치에 200gm의 치아이개력이 가해지도록 활성화시킨 helical spring을 삽입하여 정상대조군과 장치 장착후 경과시간에 따라 1일, 4일, 7일, 14일 경과군으로 나누어 정중구개봉합부를 확대후 희생시켜 면역조직화학법으로 염색하여 관찰하였다. · 대조군에서 정중구개 봉합붑 결합조직의 CGRP 면역양성 신경섬유는 거의 관찰되지 않았다. · 1일군에서는 대조군에 비해 CGRP 면역반응 신경섬유가 현저한 증가를 보였으며 주로 혈관 주위에 염주알 모양의 가는 신경섬유가 관찰되었다. · 4일군에서는 CGRP 면역반응 신경섬유가 대조군에 비해서는 현저한 증가를 보였으나 1일군에 비해서는 크게 증가하지 않았으며 혈관의 크기가 훨씬 확장되어 관찰되었다. · 7일군에서는 특징적으로 조골양세포가 새로이 형성된 골변연을 따라 줄지어 배열되는 독특한 양상이 관찰되었고 신경섬유의 수는 4일군에 비하여 감소하고 혈관의 직경도 감소되었다. · 14일군에서는 CGRP 면역반응 신경섬유가 7일군과 유사한 분포를 보였으며 확대에 의한 골변연의 불규칙성도 대체로 감소되었다. CGRP 면역반응 신경섬유는 정중구개봉합의 확대시 초기에 일어나는 신경원성 염증반응에 주로 관련되어 증식되는 것으로 생각된다. Midplatal suture expansion is often used for patients having narrow maxillary arch, cleft palate, respiratory handicap with narrow nasal cavity. CGRP has been known as a modulator of pain transmission in central nervous system and a local effector to peripheral tissue causing vasodilation, increase of blood flow, modulation of immune system, regulation of macrophagic function and stimulation of bone formation. To investigate changes of CGRP-immunoreactive nerve fibers in midpalatal suture during the the expansion, immunohistochemical study was performed by using rats. Experimental rats(10weeks, 250gm) were divided into five groups(control, 1, 4, 7, 14 days group (each n=4) and applied orthodontic force (approximately 200gm) to upper anterior incisors. Frozen sections of midpalatal suture area were immunostained by using rabbit antisera. The results were as follows. · The CGRP-immunoreactive nerve fibers were hardly observed in control group. · In 1 day group, the CGRP-immunoreactive nerve fibers were more increased around the vessels than control group. · In 4 days group, the CGRP-immunoreactive nerve fibers were more increased than control group, but not more increased than 1 day group. Vascular diameter was more enlarged. · In 7 days group, expecially, hematoxilin affinity of cells was remarkable and cells were arranged along the bone margin. The CGRP-immunoreactive nerve fibers were more reduced than 4 days group and vascular diameter was also reduced. · In 14 dayds group, the CGRP-immunoreactive nerve fibers were similar to those of 7 days group and the irregularity of bone margin was almost recoverd. In Conclusion, the CGRP-immunoreactive nerve fibers may be related to initial neurogenic inflammatory reaction in expanding mid-palatal suture.

삼차신경 운동핵에서 부위에 따른 깨물근 근육방추 들신경섬유 종말의 미세구조 및 연접양상

정경용,박국필,인혜정,장현중,정수일,배용철 대한해부학회 1999 Anatomy & Cell Biology Vol.32 No.5

위삼차신경핵에서 일차구심성 신경섬유 종말부의 미세구조 및 연접양상

배용철,박국필,정경원,박매자,조희중 대한해부학회 1995 Anatomy & Cell Biology Vol.28 No.5

흰쥐의 깨물근 감마 운동신경원에 연접하는 GABA 및 glycine 면역양성 신경종말의 정량적 분석

배용철,박국필,이효정 대한해부학회 2000 Anatomy & Cell Biology Vol.33 No.5