The Effects of Hyperhomocysteinemia on the Ultrastructures of Cerebral Microvessels

국문 초록 (Abstract)

혈중 호모시스테인 증가는 혈관성질환 및 신경퇴행성질환의 위험인자로 알려져 있으며, 호모시스테인의 혈중농도는 연
령증가와 신경학적 질환의 진행과정에서 인지능력저하 등의 신경학적 증상 발현에 선행되는 조기 지표로서 의미가 있다.
혈중 호모시스테인 수준 증가와 Alzheimer병, 노인성 치매 등 신경 질환 발생이 역학적 상관관계가 있음을 고려할 때,
뇌혈관 변성을 통한 신경 손상이 이들 질환의 발생 과정에 관여하고 이 과정을 호모시스테인이 매개할 가능성을 추측할
수 있다. 이 과정에서 호모시스테인에 의한 혈관내피세포 손상이 그 유발요인의 하나로 관여할 것으로 추측되나, 고호모
시스테인혈증으로 인한 뇌혈관의 구조적 변화에 관한 형태학적 자료는 아직 제시된 바 없다.
본 연구에서는 고호모시스테인혈증 유발 혈관 손상 및 이를 통한 신경 독성 기전을 확인하기 위하여, 식이 엽산 결핍
으로 인한 고호모시스테인혈증을 유발한 흰쥐를 대상으로 혈중 엽산과 호모시스테인 수준을 측정하고 투과전자현미경을
사용하여 뇌혈관의 미세구조적 변화를 조사하였다.
8주간의 엽산 결핍으로 혈중 호모시스테인의 수준은 6.15±0.9 μmol/l에서 19.5±3.2 μmol/l로 317%가 증가되었으며, 이때 뇌의 미세혈관 내피세포, 기저막 및 혈관주변세포들의 퇴행성 변화가 관찰되었다. 이로부터 고호모시스테인혈증의 뇌혈관 변성으로 인한 혈액뇌장벽의 기능적 손상 및 이를 통한 신경 손상을 예측할 수 있다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Elevated plasma level of the sulfur amino acid homocysteine, termed hyperhomocysteinemia, is now recognized as a
contributing factor to various pathological states of the brain including vascular, degenerative and other neurologic disorders. Endothelial dysfunction may be one of the underlying mechanisms leading to proatherogenic and neurotoxic effects associated hyperhomocysteinemia. We conducted electron microscopic studies to investigate microvascular changes in hyperhomocysteinemic rat brain due to folate deficiency. Dietary folate deprivation caused an increase in plasma Hcy by 317% from 6.15±0.9 μmol/l to 19.5±3.2 μmol/l with time up to 8 weeks of folate deprivation. In electron microscopic study, perivascular amorphous fibrosis, and pericytic and endothelial cell degenerative appearance were frequently found in hyperhomocysteinemic microvasculature. These findings are very similar with the typical cerebral microvascular pathology observed in neurodegenerative and aging processes. From these results, it can be suggested that hyperhomocysteinemia-induced blood-brain barrier disruption give rise to subsequent neuronal dysfunction in hyperhomocysteinemia.