한국인 태아 두피 털주머니 발생과정에서 bcl-2의 발현

마스키 디라즈(Dhiraj Maskey),최인영(In-young Choi),박기섭(Ki-Sup Park),프라단 조누(Jonu Pradhan),유영복(YoungBok Yoo) 대한해부학회 2009 Anatomy & Cell Biology Vol.42 No.4

발생 14-24주의 한국인 태아 두피조직을 대상으로 아포프토시스를 억제하는 유전자인 bcl-2가 털주머니(hair follicle) 발생에 미치는 영향을 파악하고자 고집적 (high-throughput) 연구방법인 tissue-array 기법으로 면역조직화학염색을 이용하여 관찰하였다, 발생 14주에서 24주까지 표피의 바닥세포에서 bcl-2가 발현되었고 bcl-2가 발현된 멜라닌세포는 표피의 바닥층, 바닥위층, 털바탕질세포 사이와 바깥상피뿌리집에서 관찰되었다. 발생 초기나 세포가 계속 생성되는 부위에서 미성숙한 세포가 bcl-2를 발현하여 세포 사망이 억제되나 분화가 진행되면서 bcl-2 발현의 감소로 세포 사망이 증가하여 조직의 형태형성이나 기능 완성에 기여하는 것이 사람의 태아 발생기 털주머니에서도 확인할 수 있었다. This study was intended to understand the role of the apoptosis-suppressing gene, bcl-2, in the hair follicle development. Immunohistochemistry for bcl-2 was performed using a high-throughput tissue-array technique, on Korean fetal scalp tissues at the 14 weeks, 16 weeks, 19 weeks & 24 weeks of the development. The results showed that the basal cells of epidermis were stained from 14 weeks to 24 weeks and the immunoreactive melanocytes were observed in the basal layer and suprabasal layer of epidermis as well as in the hair matrix cells and the external root sheath. At 19 weeks, the follicles at all stages of morphogenesis were observed. In the early stages, the epithelial cells of hair germ and hair peg, the mesenchymal cells surrounding them were stained. In the more advanced stage, the bcl-2 expression of follicular epithelial cells diminished to allow keratinization, hair canal formation and holocrins secretion to take place. In the bulbous hair peg stage, the hair papilla cells, the hair matrix cells, the basal cells of the primitive sebaceous gland, the primitive arrector pilli and the basal cells of the external root sheath were stained. We confirmed in the developing hair follicle that in the early stage or in the place where the cells continued to proliferate, the immature cells expressed bcl-2 to suppress cell death to overcome the susceptibility to cell death and when the differentiation was being achieved, the reduction of bcl-2 expression increased cell death to perform the tissue morphogenesis or the organ functions.

The Effect of 835 ㎒ Radiofrequency Radiation Exposure on the Immunohistochemical Distribution of Calbindin D28k and Calretinin in the Mouse Cerebellar Cortex

Dhiraj Maskey(마스키 디라즈),In-young Choi(최인영),Ki-Sup Park(박기섭),Jonu Pradhan(프라단 조누),Young Bok Yoo(유영복) 대한체질인류학회 2009 해부·생물인류학 (Anat Biol Anthropol) Vol.22 No.4

현대 널리 보급된 무선 휴대폰의 사용은 이로 인해 발생하는 전자기파가 뇌와 신경계통에 미칠 생물학적 영향은 중요 관심사이지만, 아직까지 많은 연구가 진행되지 않았다. 전자기파의 방출로 인해 신경계통에 미치는 영향으로 여러 연구에서 뇌의 여러 부분에서의 신경세포수의 감소, 신경세포의 손상 등을 보고하였다. 그러나, 아직까지 행동을 관장하는 소뇌부분에 관한 어떤 연구도 진행되지 않아 본 연구에서 생체 항상성을 유지하는 데 중요한 이온인 칼슘의 물질대사에 중요한 역할을 하는 calbindin D28k (CB)와 calretinin (CR)의 항체를 이용하여 면역 염색학적인 방법으로 생쥐의 소뇌에서 835 ㎒전자기파 방출이 미치는 영향을 조사하였다. CB와 CR 특이 항체에 대한 면역염색성은 835 ㎒의 전자기장에 서로 다른 시간 동안 노출시킨 후 시행하였는데, 사용한 실험조건은 1.6W/㎏ 에서 하루 1시간씩 5일 동안 노출된 군, 4.0W/㎏에서 하루 1시간씩 5일 동안 노출된 군, 1.6W/㎏에서 하루 5시간씩 하루 동안 노출된 군, 4.0W/㎏에서 하루 5시간씩 하루 동안 노출된 군, 그리고 1.6 W/㎏ 에서 한달 동안 8시간씩 매일 노출된 군을 이용했다. CB의 면역반응성은 조롱박세포에서 현저하게 관찰되었으며, 가지돌기와 먼쪽 축삭들에서도 관찰되었다. 1.6W/㎏에서 5일 동안 전자기파에 노출된 경우 CB의 면역반응성이 감소하였고, CR의 면역반응성은 주로 과립층의 작은세포들에 국한되었으며, 면역반응성은 한 달간 노출된 군에서 염색성이 증가되었으며, 조롱박세포층에서는 어떤 세포도 염색된 것을 관찰할 수 없었다. 따라서, 본 연구는 835 ㎒ 전자기파에 장기간 지속적으로 생체가 노출되면 신경계통에서 물질대사의 항상성을 유지하는 칼슘농도의 변화를 초래해, 소뇌에서의 칼슘대사 이상으로 인한 병적인 행동을 유발할 수 있는 가능성을 제시하였다. Widespread use of mobile phones and subsequent electromagnetic field (EMF) exposure have raised crucial question of their possible biological effects on the nervous system. The study on the effect of radiofrequency (RF) radiation on the nervous system, however, did not precede enough to determine the biological hazard to brain. Until now, several studies have reported decreases in neuron number and neuronal damage in the cortex, hippocampus, and basal ganglia in the brains of animals exposed to RF radiation. However, there were few reports about the cerebellum, the main voluntary motor control center. In this regard, by using immunohistochemisty, current study intended to investigate the changes in the calbindin D28k (CB) and calretinin (CR)-immunoreactivity (IR) in the mouse cerebellar cortex after EMF exposure at 835 ㎒ for different exposure times and absorption rates, 1h/day for 5 days at 1.6 W /㎏, 1 h/day for 5 days at 4.0 W /㎏, 5 h/day for 1 day at 1.6 W /㎏, 5 h/day for 1 day at 4.0 W /㎏, daily exposure for one month at 1.6 W /㎏. Among groups, most prominent CB IR was observed in the Purkinje cell layer followed by molecular and granular layer. The highest CB IR was noted in 5 h/day for 1 day at 1.6 W /㎏ in the entire three layers while the lowest was noted in one month at 1.6 W /㎏. Similarly CR IR was maximum in one month at 1.6 W /㎏ whilst the lowest was observed in 1 h/day for 5 days at 4.0W/㎏. EMF exposure for 5 days at 1.6 W/㎏ reduced CB-IR. The CR-IR was mainly localized in small cells in the granular layer, with maximum IR observed after one month exposure. Therefore, the present study suggest the possibility of alterations of calcium ion concentration, which playa role in maintaining metabolic homeostasis, in the cerebellum after long-term exposure to 835 ㎒ of RF radiation, which might lead to the disruption of normal trait.

생후 7일, 16일된 circling mouse 청각 뇌줄기에서 N-메틸-D 아스파르트산염 수용체(NMDA receptor)에 대한 면역염색학적 분포

최인영,박기섭,김혜진,디라즈 마스키,김명주,Choi, In-Young,Park, Ki-Sup,Kim, Hye-Jin,Maskey, Dhiraj,Kim, Myeung-Ju 한국현미경학회 2010 Applied microscopy Vol.40 No.2

글루타메이트 수용체는 신경연접의 발달에서 신경연접과 정제 등에 중요한 역할을 한다. 포유류 청각뇌줄기의 가쪽위올리브 핵-안쪽마름섬유체핵 신경연접에서의 흥분성 신경전달물질의 전달은 글루타메이트와 같은 많은 흥분성 신경전달물질의 전달을 조절하므로 발생학적 연구에 매우 유용한 모델이다. 귀먹음은 흥분성 회로 또는 억제성 회로의 신경연접에서 신경전달물질들의 변화뿐 아니라 형태학적 변화도 초래하게 된다. 이런 이유로 선천적으로 태어나면서 달팽이 기관이 퇴화되는 선회생쥐는 귀먹음의 병태생리를 연구하는데 가장 좋은 동물모델이다. 그러나, 선회생쥐에서 이런 NMDA 수용체 각각의 아형들이 발달에 따라 어떻게 나타나는지에 관해서는 거의 알려진 사실이 없다. 따라서, 본 연구에서는 선천적으로 속귀에 돌연변이를 가진 선회생쥐를 이용하여 면역조직화학염색법으로 생후 7일과 16일의 쥐를 정상쥐와 비교해서 글루타메이트성의 흥분성 신호가 전달되는 청각뇌줄기의 가쪽위올리브핵(LSO)에서 N-메틸-D-아스파르 트산염(NMDA) 수용체의 아형인 NR1, NR2A, NR2B의 분포를 각각 조사하였다. 생후 7일째 선회생쥐의 NR1에 대한 면역반응성의 세기는 정상군에서 $128.67\pm8.87$로 나타났고 이형접합체에서는 $111.06\pm8.04$, 동형접합체에서는 $108.09\pm5.94$으로 나타났다. 그리고 생후 16일째 선회생쥐에서는 정상군에서 $43.83\pm10.49$, 이형접합체에서는 $40\pm13.88$, 동형접합체에서는 $55.96\pm17.35$으로 나타났다. 생후 7일째 선회생쥐의 NR2A에 대한 면역반응성의 세기는 정상군에서 $97.97\pm9.71$, 이형접합체에서 $102.87\pm9.30$, 동형접합체에서 $106.85\pm5.79$로 나타났다. 생후 16일 선회생쥐의 가쪽위올리브핵에서의 NR2A에 대한 면역반응성 세기는 정상군에서 $47.4\pm20.6$, 이형접합체에서 $43.9\pm17.5$, 동형접합체에서 $49.2\pm20.1$로 나타났다. 생후 7일의 선회생쥐의 NR2B의 면역반응성 세기는 정상군에서 $109.04\pm6.77$, 이형접합체에서 $106.43\pm10.24$, 동형접합체에서 $105.98\pm4.10$으로 나타났다. 생후 16일째 선회생쥐의 NR2B의 면역반응성의 세기는 정상군에서 $101.47\pm11.50$, 이형접합체에서 $91.47\pm14.81$, 동형접합체에서 $93.93\pm15.71$으로 나타났다. 이 결과들은 생후 7일과 16일의 선회생쥐의 가쪽위올리브핵에서 NMDA 수용체의 면역반응성의 변화를 나타낸 것으로 인간 귀먹음의 주요한 병태생리를 파악하는 데 기본적인 자료를 제시할 수 있을 것이다. Glutamate receptors may play a critical role in the refinement of developing synapses. The lateral superior olivary nucleus (LSO)-medial nucleus of trapezoid body (MNTB) synaptic transmission in the mammalian auditory brain stem mediate many excitatory transmitters such as glutamate, which is a useful model to study excitatory synaptic development. Hearing deficits are often accompanied by changes in the synaptic organization such as excitatory or inhibitory circuits as well as anatomical changes. Owing to this, circling mouse whose cochlea degenerates spontaneously after birth, is an excellent animal model to study deafness pathophysiology. However, little is known about the development regulation of the subunits composing these receptors in circling mouse. Thus, we used immunohistochemical method to compare the N-Methyl-D-aspartate receptor (NMDA receptor) NR1, NR2A, NR2B distribution in the LSO which project glutamergic excitatory input into the auditory brainstem, in circling mouse of postnatal (p) 7 and 16, which have spontaneous mutation in the inner ear, with wild-type mouse. The relative NMDAR1 immunoreactive density of the LSO in circling mouse p7 was $128.67\pm8.87$ in wild-type, $111.06\pm8.04$ in heterozygote, and $108.09\pm5.94$ in homozygote. The density of p16 circling mouse was $43.83\pm10.49$ in wild-type, $40\pm13.88$ in heterozygote, and $55.96\pm17.35$ in homozygote. The relative NMDAR2A immunoreactive density of LSO in circling mouse p7 was $97.97\pm9.71$ in wild-type, $102.87\pm9.30$ in heterozygote, and $106.85\pm5.79$ in homozygote. The density of LSO in p16 circling was $47.4\pm20.6$ in wild-type, $43.9\pm17.5$ in heterozygote, and $49.2\pm20.1$ in homozygote. The relative NMDAR2B immunoreactive density of LSO in circling mouse p7 was $109.04\pm6.77$ in wild-type, $106.43\pm10.24$ in heterozygote, and $105.98\pm4.10$ in homozygote. the density of LSO in p16 circling mouse was $101.47\pm11.5$ in wild-type, $91.47\pm14.81$ in heterozygote, and $93.93\pm15.71$ in homozygote. These results reveal alteration of NMDAR immunoreactivity in LSO of p7 and p16 circling mouse. The results of the present study are likely to be relevant to understand the central change underlying human hereditary deafness.