Kainic acid에 의해 유발된 경련이 흰쥐 해마의 Nitric Oxide Synthase의 미치는 영향 = Sequential Change of Nitric Oxide Synthase in Rat Hippocampus after Kanic Acid-induced Seizure

국문 초록 (Abstract)

지금까지의 연구에 의하면 kainic acid (KA)-유도 경련은 해마에 존재하는 신경세포를 손상시키고 nitric oxide synthase(NOS)신경세포의 소실을 유발시키는 것으로 알려졌다. 또한 nitric oxide (NO)는 신경세포의 손상을 유발하는 것으로 알려졌다. 따라서 본 연구에서 KA를 흰쥐에게 투여하여 경련을 유발한 다음 6시간, 1일, 3일, 6일 경과 후에 해마에 일어나는 신경세포의 손상과 NOS신경세포의 활성과 발현의 변화를 은 침착법 (silver impregnation), nicotinamide adenine dinucleotide phosphate-diaphorase (NADPH-d) 조직화학 그리고 역전사효소 연쇄반응 (reverse transcriptase-polymerase chain reaction)을 이용하여 분석하였다.
그 결과, 신경세포의 손상은 1일군에서 부터 관찰되었으며, 3일군에서 가장 많은 세포 손상이 관찰되었다. NADPH-d의
염색성은 대조군에 비해 KA를 투여한 실험군에서 통계적으로 유의성 있게 증가하였다. 특히 1일과 3일군에서 강한 염색
성을 보였고, 6일군에서는 염색성이 약해지는 경향을 보였다. 해마의 부위에 따른 NADPH-d 신경세포 수의 변화를 측정한
결과 KA 투여 후 3일군에서 CA1/CA2과 CA3/CA4 부위에서 NADPH-d 신경세포가 통계적으로 유의성 있게 감소하였으
나, 치아이랑 (dentate gyrus)에서는 유의성 있는 변화를 보이지 않았다. 또한 nNOS, iNOS 그리고 eNOS의 mRNA의 발현은
모두 대조군에 비해 KA 투여 후 6시간과 1일군에서 증가하며, 3일군과 6일군에서는 감소하는 경향을 보였다. 이상의 결과에서 경련 발생후 유발되는 신경세포의 손상은 NOS 신경세포의 활성의 증가와 시기적으로 일치하는 것으로 보아 경련에 의한 해마 신경세포의 손상에 NOS 관여하는 것으로 생각되며, NOS의 활성은 mRNA 수준에서 조절되는 것으로 생각된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

We have investigated the neural cell damage and the change in the expression of NOS in the rat hippocampus, one of the brain structures most vulnerable to seizures. Rats were injected with kainic acid (KA) and sacrificed 6 h, 1 d, 3 d and 6 d after KA administration. The neural cell damage and the expression pattern of NOS was studied using silver impregnation, NADPH-diaphorase (NADPH-d) histochemistry and reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR) analysis. Silver impregnation revealed that kainic acid caused pyramical cell damage which was most severe in the CA1/CA2 subfield and hilus and to a lesser degree in the CA3 region. The optical densities of NADPH-dpositive neurons in the CA1, CA3 and dentate gyrus (DG) regions of the hippocampus were shown to have increased in samples obtained 1 d and 3 d after injection of KA. The number of NADPH-d-positive neurons in the CA1 and CA3 regions of the hippocampus was shown to have decreased in samples obtained 3 d and 6 d after injection of KA.
However, the number of NADPH-d-positive neurons in the DG region did not change significantly. The increase in the levels of nNOS, iNOS and eNOS mRNA reached maximal values in samples obtained 1 d after KA treatment. Our
findings indicate that the KA-induced seizures induce neural cell damage, increase NOS activity and upregulate the expression of NOS mRNA, which suggests the possibility of a functional role of NOS in bringing about changes in the cells in the hippocampus following seizures.