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문제 정의
- 따라서 간기능이 비정상적 상태에서는 여러 종류의 복잡한 임상적 증후를 나타내게 된다. 본 연구는 겨울철 양식 조피볼락에서 관찰되는 간의 여러 임상적 증상에 따라 간의 병리조직학적관찰과 혈액성상을 검토하였다.
- 본 연구에서는 조피볼락의 간의 육안적 색조에 따른 병리조직학적 소견 및 혈액학적 소견에 근거하여 건강상태를 확인하였다. 조피볼락 총 47개체 모두 외부 소견에서는 특기할 이상 소견이 없었으나, 간은 육안적으로 정상간 (42.
- 임상적으로 이상소견을 보이지 않음에도 불구하고 양식어류를 해부하면 육안적으로 간의 충혈, 녹간, 황간 등 색조의 변화, 위축, 비대 등 형태변화를 보이며, 현미경적으로 염증, 괴사, 농양 등 매우 다양한 소견을 보인다. 일반적으로 사람에서와 마찬가지로 어체 건강의 90% 이상을 책임질 정도로 매우 중요한 간의 병리조직, 혈액학적 조사를 하여 어체의 건강평가에 참고하고자 하였다.
가설 설정
- Greenish-colored hyaline droplets (arrows) within hepatocytes (Stein stain). G. The dilated central veins (CV) are highlighted with atrophy of hepatic cells (HE stain). H.
제안 방법
- 2011년 1월에서 2월 (수온 10.53∼10.67℃) 에 경남 거제와 통영해역의 해상가두리 양식장에서 임상 외부 소견에서 특기할 이상이 없는 양식 조피볼락 총 47개체를 채집하여, 체장 및 체중을 조사하고, 미부정맥으로부터 채혈한 다음 해부하여 간의 육안 색조 및 크기를 위주로 내부 증상을 관찰하고, 간중량지수❲HSI(%), hepatosomatic index=(간의 무게÷어체중)×100]를 조사하였다.
- 조사 양식장에서 조피볼락을 채포한 후 시험어에 가해지는 스트레스를 최소화하기 위하여 마취제 (MS-222) 처리 후 미부정맥으로부터 채혈하였다. Heparin이 처리된 일회용 주사기로 채혈 후 냉장상태로 실험실로 옮긴 후 hematocrit centrifuge를 이용하여 Hawksley Reader catalogue No.01502로 hematocrit 치 (Ht) 를 측정하며, 헤모글로빈 농도 (Hb) 의 측정은 FUGI Dri-CHEM 3000 (PHOTO FILM CO. Japan) 의 Hb kit를 이용하여 측정하였다. 나머지 혈액은 냉장 상태 (4℃) 로 1시간 방치한 후 12,000rpm 10분간 원심 분리 후 혈청을 분리하였다.
- 나머지 혈액은 냉장 상태 (4℃) 로 1시간 방치한 후 12,000rpm 10분간 원심 분리 후 혈청을 분리하였다. 간의 육안색조 및 광학현미경적 관찰로 정상간 개체, 황간 개체 및 갈변 위축 개체로 구분한 후 각 개체의 냉동보관된 혈청을 FUGI Dri-CHEM 3000 (PHOTO FILM CO. Japan) 을 이용하여 아스파라진산염 아미노전이효소 (AST), 알라닌 아미노전이효소 (ALT), 포도당 (glucose), 총단백함량 (total protein), 총콜레스테롤 (total cholesterol), 중성지방 (triglyceride) 값을 측정하였다.
- 광학현미경적 관찰을 위해 조피볼락의 간을 NBF (10% neutral buffered formalin) 용액에 고정한 후 70∼100% 알콜로 단계적으로 처리하여 탈수시킨 후 자일렌을 처리하여 투명화시켰다.
- 파라핀 절편은 haematoxylin과 eosin으로 염색하였으며, 필요에 따라 bile pigment를 확인하기 위하여 Stein’s iodine test를 실시하였다. 염색한 절편은 간세포의 형태학적 이상 유무, 지방변화 (fatty change), 간 세포질 내의 색소과립 유무를 확인하였다.
- , Chicago, USA) 에 의한 ANOVA test를 실시하여 Duncan’s test로 평균간의 유의성을 검정하였다. 이때 95% 신뢰구간에서 유의차 검정을 하였다.
- 조사 양식장에서 조피볼락을 채포한 후 시험어에 가해지는 스트레스를 최소화하기 위하여 마취제 (MS-222) 처리 후 미부정맥으로부터 채혈하였다. Heparin이 처리된 일회용 주사기로 채혈 후 냉장상태로 실험실로 옮긴 후 hematocrit centrifuge를 이용하여 Hawksley Reader catalogue No.
- 파라핀 절편은 haematoxylin과 eosin으로 염색하였으며, 필요에 따라 bile pigment를 확인하기 위하여 Stein’s iodine test를 실시하였다.
데이터처리
- 본 실험에서 얻어진 혈액 생화학적 검사 등의 자료에 대한 통계학적 분석은 SPSS 프로그램 (SPSS Inc., Chicago, USA) 에 의한 ANOVA test를 실시하여 Duncan’s test로 평균간의 유의성을 검정하였다.
성능/효과
- 간, 담관계 질환의 간접적인 판단근거로 사용되고 있는 아스파라진산염 아미노전이효소 (AST/GOT) 와 알라닌 아미노전이효소 (ALT/GPT) 는 정상 개체 (AST, 138.2g/dL; ALT, 26g/dL) 에 비해 황간 개체 (AST, 349.8g/dL; ALT, 275.3g/dL) 와 갈변 위축 간 개체 (AST, 496.7g/dL; ALT, 674.9g/dL) 에서 유의하게 증가하였으며 (p<0.05), 포도당 (glucose) 함량은 황간 개체 (35.8g/dL) 와 갈변 위축 간 개체 (92.4g/dL) 에서는 정상 개체 (22.2g/dL) 에 비해 유의하게 증가 하였다 (p<0.05).
- 13%) 순으로 나타났다. 간의 육안적 소견에 따른 조피볼락의 간의 조직 소견 관찰시, 정상 간 개체는 HE 염색 시 간세포가 밝게 염색되며, 소엽구조가 불명확하게 관찰되었으나, 황간 개체는 황갈색의 과립이 간세포 및 MMC 내에 관찰되었으며, 간세포는 정상 간 개체에 비해 크기가 위축되어 세포질이 짙은 호산성으로 관찰되며, 세포질 내에 핵과 유사한 크기의 황갈색 초자적이 한 개 이상 관찰되었다. 한편, 녹간 개체는 정상 간 개체에 비해 간세포 크기가 위축으로 관찰되며, HE 염색 시 황갈색과 녹색의 초자적이 간세포 및 MMC 내에 관찰되었으며, 담즙색소 동정을 위한 Stein 염색에서 간세포질 내에서 담즙색소로 추정되는 녹색의 초자적이 관찰되었다.
- 갈변 위축 간 개체는 간세포의 용적이 줄어들어, 중심정맥 (central vein) 및 동양 모세혈관 (sinusoidal capillary) 의 이완이 확인되었다 (Fig. 3-G). 그리고 갈변 위축 간이 육안적으로 갈색으로 관찰되나 광학현미경적 관찰결과 간세포질 내에 색소과립은 관찰 되지 않았으며, 간세포의 경계가 명확하게 나타나지 않았다 (Fig.
- 한편, 녹간 개체는 정상 간 개체에 비해 간세포 크기가 위축으로 관찰되며, HE 염색 시 황갈색과 녹색의 초자적이 간세포 및 MMC 내에 관찰되었으며, 담즙색소 동정을 위한 Stein 염색에서 간세포질 내에서 담즙색소로 추정되는 녹색의 초자적이 관찰되었다. 갈변 위축 간 개체는 간세포의 용적이 줄어들어, 중심정맥 및 동양 모세혈관의 이완이 확인되었다. 그리고 갈변 위축 간이 육안적으로 갈색으로 관찰되나 광학현미경적 관찰결과 간세포질 내에 색소과립은 관찰되지 않았으며, 간세포의 경계가 명확하게 나타나지 않았다.
- 갈변 위축 간 개체는 간세포의 용적이 줄어들어, 중심정맥 및 동양 모세혈관의 이완이 확인되었다. 그리고 갈변 위축 간이 육안적으로 갈색으로 관찰되나 광학현미경적 관찰결과 간세포질 내에 색소과립은 관찰되지 않았으며, 간세포의 경계가 명확하게 나타나지 않았다. 지방간 개체는 지방 소적의 축적으로 간세포에 다양한 크기의 둥근 지방 공포가 광범위하게 관찰되었으며, 지방소적으로 인해서 팽창된 간세포가 관찰되거나, 간세포 핵의 변성이 관찰되었다.
- 또한 개체의 간중량지수에 따라 녹간 (2.13%), 황간 (2.6 ± 0.20%), 갈변 위축간 (2.7 ± 0.37%), 지방간 (3.1%), 정상간 (4.96±0.25%) 순으로 관찰되었다.
- 조피볼락 간의 육안소견에 따른 개체의 전장, 전중및 간중량지수를 관찰한 결과, 황간, 갈변 위축간, 녹간 및 지방간은 주로 간중량지수가 정상간 개체에 비해 작으면서 어체 크기가 큰 개체에서 나타났다. 이러한 개체 크기 및 간중량지수의 차이와 간의 육안 소견과의 관계를 평가가능수준으로 높이기 위해서는 평가개체 수 및 개체 선택에 있어서 앞으로 더욱 상세히 추구되어야 하나, 이러한 개체의 크기 및 간중량지수와 간의 지방변성, 위축 및 색변은 분명한 상관성을 가지는 것으로 보였다.
- 조피볼락 간의 육안소견에 따른 개체의 전장, 전중및 간중량지수를 관찰한 결과, 황간, 갈변 위축간, 녹간 및 지방간은 주로 간중량지수가 정상간 개체에 비해 작으면서 어체 크기가 큰 개체에서 나타났다. 이러한 개체 크기 및 간중량지수의 차이와 간의 육안 소견과의 관계를 평가가능수준으로 높이기 위해서는 평가개체 수 및 개체 선택에 있어서 앞으로 더욱 상세히 추구되어야 하나, 이러한 개체의 크기 및 간중량지수와 간의 지방변성, 위축 및 색변은 분명한 상관성을 가지는 것으로 보였다.
- 조피볼락 총 47 개체 모두 외부 소견에서는 특기할 이상 소견이 없었으나, 간은 육안적으로 정상간 (42.55%), 황간 (25.53%), 갈변 위축 간 (25.53%), 녹간 (4.26%) 및 지방간 (2.13%) 순으로 나타났다 (Fig. 1). 황간 개체의 간은 균질하게 황색을 나타내었고, 갈변 위축간 개체의 간은 위축되며 갈색으로 관찰되었으며, 녹간 개체의 간은 황갈색을 바탕으로 부분적으로 녹색조가 동시에 관찰되었다.
- 본 연구에서는 조피볼락의 간의 육안적 색조에 따른 병리조직학적 소견 및 혈액학적 소견에 근거하여 건강상태를 확인하였다. 조피볼락 총 47개체 모두 외부 소견에서는 특기할 이상 소견이 없었으나, 간은 육안적으로 정상간 (42.55%), 황간 (25.53%), 갈변 위축간 (25.53%), 녹간 (4.26%) 및 지방간 (2.13%) 순으로 나타났다. 간의 육안적 소견에 따른 조피볼락의 간의 조직 소견 관찰시, 정상 간 개체는 HE 염색 시 간세포가 밝게 염색되며, 소엽구조가 불명확하게 관찰되었으나, 황간 개체는 황갈색의 과립이 간세포 및 MMC 내에 관찰되었으며, 간세포는 정상 간 개체에 비해 크기가 위축되어 세포질이 짙은 호산성으로 관찰되며, 세포질 내에 핵과 유사한 크기의 황갈색 초자적이 한 개 이상 관찰되었다.
- , 1995) 이라고 알려져 있으며, 본 연구 결과도 비슷한 수준으로 정상간에 비해 황간과 갈변 위축간 개체에서 유의성은 나타나지 않았다. 중성지방 (TG) 은 대부분 에너지원으로 이용되고 있으며, 정상간 수치에 비해 황간과 갈변 위축간 개체에서 유의성을 나타나며 감소하는 것으로 관찰되었다. 그러나 Jeon et al.
- 황간 개체의 간은 균질하게 황색을 나타내었고, 갈변 위축간 개체의 간은 위축되며 갈색으로 관찰되었으며, 녹간 개체의 간은 황갈색을 바탕으로 부분적으로 녹색조가 동시에 관찰되었다. 지방간 개체의 간은 육안적으로 유백색을 띠나 탁하며, 내장의 60% 이상을 차지할 정도의 크기로 관찰되었다.
- 간에 나타나는 녹색조는 헤모글로빈 유래 색소에 기인한 것으로, 황색초인 빌리루빈보다는 녹색초인 빌리베르딘의 침착에 의한 것으로 지적하고 있으며 (Endo and Sakai, 1990), 특히 저수온 시 사료소비가 없는 시기에 흔히 발생하며 간의 손상에 기인할 가능성을 제시하고 있으나 (전 등, 2002), 아직 이를 뒷받침할 수 있는 체계적인 연구 정보가 거의 없는 실정이다. 지방간의 조직병리학적 관찰시 세포질 내 지방 공포로 인해 간세포가 팽창되어 있었으며, 간중량지수는 정상간 개체에 비해 낮게 나타났다. 지방간 개체의 간조직에 지방질과다축적으로 인해 간중량지수가 정상간 개체보다 높게 나타날 것으로 예상되었으나 본 연구에서 사용된 지방간 개체 시료가 단 하나뿐이라 개체차이로 인해 낮게 나온 것으로 추측되며, 추후 지방간 개체의 연구가 보충되어야 할 것으로 사료된다.
- 이는 겨울철 수온저하로 섭이율 저하 및 영양 상태 악화된 개체가 세포질 내의 글리코겐과 지방 성분을 분해하여 생존을 위한 에너지원으로 이용함으로 인해 간중량지수의 감소가 동반되었을 것이라는 가능성도 무시할 수 는 없다. 특히 녹간의 간중량지수는 갈변 위축간보다 낮게 나타났으며, 광학현미경상 간세포의 위축과 함께 세포질 내에 녹색의 과립이 관찰되었다. 간에 나타나는 녹색조는 헤모글로빈 유래 색소에 기인한 것으로, 황색초인 빌리루빈보다는 녹색초인 빌리베르딘의 침착에 의한 것으로 지적하고 있으며 (Endo and Sakai, 1990), 특히 저수온 시 사료소비가 없는 시기에 흔히 발생하며 간의 손상에 기인할 가능성을 제시하고 있으나 (전 등, 2002), 아직 이를 뒷받침할 수 있는 체계적인 연구 정보가 거의 없는 실정이다.
- 한편, 녹간 개체는 정상 간 개체에 비해 간세포 크기가 위축으로 관찰되며, HE 염색 시 황갈색과 녹색의 초자적이 간세포 및 MMC 내에 관찰되었으며 (Fig. 3-E), 담즙색소 동정을 위한 Stein 염색에서 간세포질 내에서 담즙색소로 추정되는 녹색의 초자 적이 관찰되었다 (Fig. 3-F).
- 간의 육안적 소견에 따른 조피볼락의 간의 조직 소견 관찰시, 정상 간 개체는 HE 염색 시 간세포가 밝게 염색되며, 소엽구조가 불명확하게 관찰되었으나, 황간 개체는 황갈색의 과립이 간세포 및 MMC 내에 관찰되었으며, 간세포는 정상 간 개체에 비해 크기가 위축되어 세포질이 짙은 호산성으로 관찰되며, 세포질 내에 핵과 유사한 크기의 황갈색 초자적이 한 개 이상 관찰되었다. 한편, 녹간 개체는 정상 간 개체에 비해 간세포 크기가 위축으로 관찰되며, HE 염색 시 황갈색과 녹색의 초자적이 간세포 및 MMC 내에 관찰되었으며, 담즙색소 동정을 위한 Stein 염색에서 간세포질 내에서 담즙색소로 추정되는 녹색의 초자적이 관찰되었다. 갈변 위축 간 개체는 간세포의 용적이 줄어들어, 중심정맥 및 동양 모세혈관의 이완이 확인되었다.
- 혈액생화학적 분석 결과 아스파라진산염 아미노 전이효소 (AST) 과 알라닌 아미노전이효소 (ALT) 는 정상어에 비해 황간과 갈변 위축간에서 유의적으로 높아서 간의 정상적인 기능장애를 암시하며, 간의 증상에 따른 값의 차이가 뚜렷하여 간의 건강평가 파라메터로의 적용가능성을 확인하였다. 혈청 아스파라진산염 아미노전이효소 (AST) 과 알라닌 아미노 전이효소 (ALT) 활성 측정이 간 손상 시에 예민하게 측정되는 것은 아스파라진산염 아미노전이효소 (AST/GOT) 과 알라닌 아미노전이효소 (ALT/GPT)가 간에 많이 분포되어 있고, 손상 받은 간세포로부터 직접 혈액에 용이하게 확산되기 때문이다 (Molamder et al.
- 황간 개체는 간 실질세포 손상과 관련된 병변은 관찰되지 않았으나, 황갈색의 과립이 간세포 및 MMC 내에 관찰되었으며 (Fig. 3-C), 간세포는 정상 간 개체에 비해 크기가 위축되어 세포질이 짙은 호산성으로 관찰되며, 세포질 내에 핵과 유사한 크기의 황갈색 초자적 (hyaline droplet) 이 한 개 이상 관찰되었다.
- 1). 황간 개체의 간은 균질하게 황색을 나타내었고, 갈변 위축간 개체의 간은 위축되며 갈색으로 관찰되었으며, 녹간 개체의 간은 황갈색을 바탕으로 부분적으로 녹색조가 동시에 관찰되었다. 지방간 개체의 간은 육안적으로 유백색을 띠나 탁하며, 내장의 60% 이상을 차지할 정도의 크기로 관찰되었다.
- 황간, 갈변 위축간 및 녹간의 간중량지수는 정상 간에 비해 낮게 나타났으며, 조직병리학적 관찰시 잉어 (Gas and Serfaty 1972) 가 기아로 인해 간세포 조밀화가 일어난 바와 같이, 간세포 핵과 세포질은 위축되며, 세포질 내 글리코겐이나 지방 소적이 거의 관찰되지 않았다. 이는 겨울철 수온저하로 섭이율 저하 및 영양 상태 악화된 개체가 세포질 내의 글리코겐과 지방 성분을 분해하여 생존을 위한 에너지원으로 이용함으로 인해 간중량지수의 감소가 동반되었을 것이라는 가능성도 무시할 수 는 없다.
후속연구
- 이상과 같이 조피볼락의 간은 사료 급이와 관련하여 지대한 영향을 받는 장기인 것으로 사료되므로그 해부 및 조직학적 변화는 사료의 질이나 급이 형태와 관련하여 있다. 따라서 간의 해부 및 조직학적 변화는 간 기능의 음성적 변화를 의미하며, 결국 어체의 면역성 저하로 연결되기 때문에 질병의 감수성 증가로 이어질 수 있어 그 상관성 변화에 대하여 건강평가와 관련하여 깊이 연구할 가치가 있다고 사료된다.
- 양식장에서 어군단위의 정기적인 건강평가가 이루어진다면 어체가 고유하게 가질 수 있는 원래의 면역체계가 유지될 것이다. 또한, 어체의 특이 및 비특이적 면역체계를 종합적인 어체 방어 대책으로 자연적인 건강의 유지만으로도 질병예방과 치료에 큰 효과를 기대할 수 있을 것이다. 또한 현장에서는 숙주의 건강상태를 사전에 파악하여 이에 맞는 사육관리를 통하여 질병을 사전에 예방할 수 있을 것으로 판단된다.
- 지방간 개체는 지방 소적의 축적으로 간세포에 다양한 크기의 둥근 지방 공포가 광범위하게 관찰되었으며, 지방소적으로 인해서 팽창된 간세포가 관찰되거나, 간세포 핵의 변성이 관찰되었다. 본 연구 결과, 간의 육안적 관찰 및 조직학적 관찰 결과가 어체의 임상 질병으로 실질적인 발현을 진행하기 전에 중요한 건강 매개 변수로 사용될 수 있을 것으로 판단되었다.
- 본 연구에서 조피볼락의 간을 중심으로 한 장기의 육안적 색조 및 병리조직학적 소견에 근거하여 건강상태를 확인함으로 건강상태를 유지할 수 있는 효율적인 사육관리를 통한다면 조피볼락의 기초 면역력을 유지 및 증진시키고, 병원체 내성을 증강시킴으로써 현재의 발병률과 폐사율 저감에 크게 기여할 수있을 것으로 기대한다.
- 이러한 원인불명의 폐사를 예방하고 환경변화에 강한 양식어류를 생산하기 위해 평상시 건강평가를 위한 파라메타 선정과 개발을 위하여 꾸준한 연구가 진행되어야 한다. 양식장에서 어군단위의 정기적인 건강평가가 이루어진다면 어체가 고유하게 가질 수 있는 원래의 면역체계가 유지될 것이다. 또한, 어체의 특이 및 비특이적 면역체계를 종합적인 어체 방어 대책으로 자연적인 건강의 유지만으로도 질병예방과 치료에 큰 효과를 기대할 수 있을 것이다.
- 이러한 원인불명의 폐사를 예방하고 환경변화에 강한 양식어류를 생산하기 위해 평상시 건강평가를 위한 파라메타 선정과 개발을 위하여 꾸준한 연구가 진행되어야 한다. 양식장에서 어군단위의 정기적인 건강평가가 이루어진다면 어체가 고유하게 가질 수 있는 원래의 면역체계가 유지될 것이다.
- 지방간의 조직병리학적 관찰시 세포질 내 지방 공포로 인해 간세포가 팽창되어 있었으며, 간중량지수는 정상간 개체에 비해 낮게 나타났다. 지방간 개체의 간조직에 지방질과다축적으로 인해 간중량지수가 정상간 개체보다 높게 나타날 것으로 예상되었으나 본 연구에서 사용된 지방간 개체 시료가 단 하나뿐이라 개체차이로 인해 낮게 나온 것으로 추측되며, 추후 지방간 개체의 연구가 보충되어야 할 것으로 사료된다. 지방간은 유리지방산의 간 유입이 증가되어 과잉 지질의 산화 이상으로 간에 지방 침착이 증가한다고 알려져 있다 (Fong et al.
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