c-Fos expression in the brain after noxious intrapulpal stimulation of the rat upper and lower incisors

국문 초록 (Abstract)

c-fos는 신경의 흥분성이 증가되면 신경 세포체에 c-Fos 단백질이 발현된다. c-Fos 단백질은 다른 형태의 oncogene인 jun 유전자에서 발현된 Jun 단백질과 결합하여 이중 결합체를 형성하며 이것은 다시 핵으로 이동하여 DNA의 activator protein one site(AP-1)에 결합한다. 이러한 결합은 핵에서 다른 유전자 전사를 조절하여 다양한 세포기능을 조절하기 때문에 c-Fos 단백질은 일명 전사인자 (transcription factor) 또는 제 3의 전사인자라 불리운다. 이러한 이유로 현재 신경 활동성의 지표로 c-Fos 단백질이 사용되고 있으며 중추신경계에서 신호 전달 경로를 추적하는데 중요한 방법으로 쓰고 있다.
본 연구는 첫째 치수 동통의 중추성 경로를 밝히고 둘째 치수동통이 심혈관계 중추등 다른 뇌영역에 미치는 영향을 조사하고자 흰쥐 상하악 중절치를 절단하여 치수를 노출시키고 치수에 2M KCl의 유해한 자극을 준 후 뇌에서 c-Fos 발현 양상을 관찰하였다.
c-Fos 단백질이 발현된 신경은 뇌간 삼차신경 척수 감각핵중 미측소핵과 극간소핵이 이행되는 지점에서 다량 관찰되었고 시상의 복후내측핵과 중심측방핵에서 관찰되었다. 또한 c-Fos는 사지 및 뇌와 연수를 연결하는 올리브핵과 의식 조절에 관여하는 연수 중간 망상체에서 발현되었다.
유해한 치수 자극은 전신 혈압 및 심박동수를 증가시켰다. c-Fos는 심혈관계를 조절하는 부위들인 시상하부의 supraoptic nucleus (SON)과 paraventricular nucleus (PVN), 고속핵, 문측 복외측 연수에서 발현되었다.
이상의 실험결과는 치수동통신호가 삼차신경을 통해 뇌간의 삼차신경 척수 미측소핵에 전달되고 2차 구심성 신경이 시상의 복후내측핵과 중심 측방핵에서 투사됨을 시사하였다. 또한 치수동통은 시상하부의 SON, PVN, 고속핵 및 복수외측 연수를 통해 심혈관계 반사를 일으킬 가능성을 시사하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Expression of c-fos, an immediate early gene, has accepted to be a marker of functional activity in neurons. This study was aimed to investigate the tooth pulpal pain pathway and the affection of dental pain on other brain regions such as the cardiovascular regulaion center using c-Fos immunohistochemistry. c-fos expression in Sprague Dawley rats weighing 300-350 g was examined 1.5 hour after intrapulpal noxious stimulation elicited by intrapulpal injection of 2M KCI into upper and lower incisor pulps exposed by bone cutter.
c-Fos positive neurons were demonstrated in the trigeminal subnucleus caudalis (Vc) and the transitional region between subnucleus caudalis and subnucleus interpolaris (Vi). c-Fos positive neurons were also observed in thalamic ventral posteromedial nucleus (VPM) and centrolateral nucleus (CL), inferior olivary nucleus and intermediate reticular formation.
The intrapulpal noxious stimulation enhanced arterial blood pressure and heart rate. In addition, c-Fos positive neurons were observed in hypothalamic supraoptic nucleus (SON) and paraventricular nucleus (PVN), nucleus tractus solitarius (NTS) and rostral ventrolateral medulla (RVLM), central cardiovascular regulation centers.
These results suggest that 1) the tooth pulpal pain impulses elicited by intrapulpal noxious stimulation enter in the Vc and Vc/Vi transitional region and 2nd afferent neurons synapse in thalamic VPM and CL, 2) tooth pulpal pain elicited cardiovascular reflex mediated by hypothalamic SON and PVN, NTS and RVLM.

목차 (Table of Contents)

• 목차
• Abstract = 1
• Introduction = 3
• Materials and methods = 5
• Results = 7
• Discussion = 9
• Referece = 13
• Legends = 17
• Korean abstract = 19
• Figures = 21