흰쥐의 미숙아망막병증 모델에서 별아교세포와 부챗살아교세포의 형태학적 변화에 관한 연구 = Morphological Changes of Astrocytes and Muller Cells in the Neonatal Rat Model of Retinopathy of Prematurity

국문 초록 (Abstract)

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.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

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.