초록 ▼

중추신경계가 발달되어가는 동안 복잡한 신경회로는 세포의 성장과 이동, 분화, 돌기의 outgrowth, 시냅스 형성, programmed cell death 등의 일련의 과정을 통하며 또한 시냅스의 가소성도 외부환경에 대한 적응현상으로 나타날 수 있으며, 이러한 가소성은 기억 및 학습에 중요한 기전으로 생각된다. 이처럼 정확하고 복잡한 신경회로를 갖기위해서는 신경세포는 특수한 기전을 통해 조절되어야 하며, 최근 성장인자, 신경전달물질 그리고 신경교세포와의 상호작용이 중추신경계 발달에 중요한 요인으로 작용하리라 보고되고 있다. 그

중추신경계가 발달되어가는 동안 복잡한 신경회로는 세포의 성장과 이동, 분화, 돌기의 outgrowth, 시냅스 형성, programmed cell death 등의 일련의 과정을 통하며 또한 시냅스의 가소성도 외부환경에 대한 적응현상으로 나타날 수 있으며, 이러한 가소성은 기억 및 학습에 중요한 기전으로 생각된다. 이처럼 정확하고 복잡한 신경회로를 갖기위해서는 신경세포는 특수한 기전을 통해 조절되어야 하며, 최근 성장인자, 신경전달물질 그리고 신경교세포와의 상호작용이 중추신경계 발달에 중요한 요인으로 작용하리라 보고되고 있다. 그러므로 신경계 발달과정을 이해하기위해서는 신경전달 물질이 시냅스를 통해 정보를 전달하는 것 이외에도 시냅스가 언제, 어떻게 형성되며, 신경전달물질, 성장인자 또는 신경교세포가 어떻게 상호작용을 갖는가를 연구하는 것은 중요하다. 본 연구에서는 cytokine에 의한 신경교세포의 생후 발달과정 및 뇌 조직내 monoamine 신경전달물질의 연령에 따른 변화를 검토하고자 하였다. 1. 배양 흰쥐 신경교세포에 대한 cytokine의 성장 또는 분화효과를 검토하였다. 실험에 사용된 cytokine 중 IL-1 beta 만치 type 1과 type2 astrocyte 그리고 O-2A precursor 세포의 성장을 촉진시키는 결과를 보였다. 한편 신경교세포에서의 생화학적변화는 IL-1 beta에 의해 glutamine synthatase(GS) 활성도가 type 1 astrocyte에서는 증가되었으나, type 2 astrocyte에서는 다소 감소하는 경향을 보였다. Oligodendrocyte의 경우사용된 cytokine에 의해 성장 또는 분화와 관련된 변화를 볼 수 없었다. 그리고 IL-2 수용체의 발현정도는 type 1 astrocyte와 oligodendrocyte에서는 배양 1일부터 7일까지 일정수준을 나타냈으나, type 2 astrocyte에서는 배양 7일에 감소되는 경향을 보였다. 한편 oligodendrocyte에서 IL-2를 처리하여도 IL-2 수용체의 발현이 감소되는 결과를 볼 수 없었다. 이상의 결과는 IL-2를 처리하여도 IL-2 수용체의 발현이 감소되는 결과를 볼 수 없었다. 이상의 결과는 IL_2 beta는 직접 type 2 astrocyte에 작용하여 성장을 촉진시킬 수 있으나 그외에도 O-2A precursor 세포로부터 type 2 astrocyte로 분화를 촉진시킬 수 있는 현상으로 믿어졌다. 2. 재태기간 12-44주의 한국인 태아의 뇌와 척수 183을 이용하여 수초화과정을 검토하였다. 중추신경계의 수초화 과정은 일정한 과정을 거쳐 일어나는 것을 볼 수 있으나 또한 수초화 현상이 관찰되기 전에 대형의 pale한 핵을 가진 세포의 수가 증가되는데 이러한 myelination glial cell은 수초화가 증가됨에 따라 점차 감소한다. 재태 16주에 척수의 전,후 신경 root에서 부터 시작되며 일반감각을 매개하는 섬유계가 20-24주 초기에 빠르게 수초화되고 그 후 뇌간의 평형과 청각을 매개하는 섬유계가, 그리고 대뇌 척수로의 수초화는 뇌간과 척수를 거쳐 caudal direction으로 나타난다. 그러나 대뇌 반구의 medullary substance는 full term 태아에서도 일부부위를 제외하고 수초화가 제대로 일어나지 않았다. 3. VIP 함유 신경세포의 생후발달을 관찰하기 위해 생후 1주-2년의 흰쥐 대뇌조직을 면역 조직화학적으로 검토하였다. VIP 면역반응 신경세포는 생후 1주에서는 주로 II-III layer에 분포하였고 이러한 양상은 성숙단계에서도 지속됨으로 보아 다른 neuropeptide 신경세포에서 볼 수 있는 inside out sequence와 차이가 있었다. 그리고 VIP 신경세포의 수와 크기는 생후 2주에서 최대수준이었으며 그 후 성인수준으로 감소되었으며 노화 쥐(24개월이상)에서는 VIP 신경세포의 현저한 감소를 볼 수 있었다. 그리고 sensory cortex에서 초기에 나타나는 양상을 보였다. 4. 생후 20주와 60주된 정상 Wistar-Kyoto(WKY) 흰쥐와 고혈압쥐(SHR)에서 중추 monoamine활성의 차이를 검토한 결과 SHR의 경우 각 연령군에서 후시상하부의 세포외액내 DOPAC, HVA, 5-HIAA의 농도가 WKY에 비해 유의하게 증가되어 있었다. 그러나 각 동물군에서 연령에 따른 차이는 볼 수 없었다. L-glutamate의 국소관류에 의한 후시상하부 DOPAC, HVA, 5-HIAA의 세포외액 농도의 변화를 20 주령과 60 주령 SHR에서 관찰하고 정상동물군과 비교분석한 결과 모든 군에서 L-glutamate를 후시상하부에 관류한 후에 후시상하부 DOPAC, HVA, 5-HIAA의 세포외액 농도가 감소됨을 관찰하였다. L-glutamate 국소관류에 의한 본 연구결과에서 동물군간, 연령군간에 유의한 차이는 없었다.

Abstract ▼

During the nerual development the complex neuroarchitecture arises by processes of cell proliferation, migration, differentiation neurite outgrowth, synaptogenesis and programmed cell death. And also the synaptic plasticity likely represents adaptive response to environmental demands and may, in fa

During the nerual development the complex neuroarchitecture arises by processes of cell proliferation, migration, differentiation neurite outgrowth, synaptogenesis and programmed cell death. And also the synaptic plasticity likely represents adaptive response to environmental demands and may, in fact, be the basis of processes such as learning and memory. Furthermore, it is very importantto understand when and how synapses are formed and how neurotransmitters, growth factors or glial cells contribute to the debelopment of neural tissue. Nowadays growth factors neurotransmmiters and neuron-glial communication could be of fundmental importance in neural development andmust interact with neuron in highly specific ways in order to precisefunctional neuronal circutry to form. In this study we would like to characterize in part the differentiation and development of the centralnervous system and to determine the age-related changes of monoamine neurotransmission in local brain areas. 1. The effects of cytokines on the growth and differentiation of glial cells in culture were evaluated to conform that cytokines used in this study only IL-1 beta stimulated the growth of type 1 and type2 astrocyte as well as O-2A precursor cell. When the functional changes in these glial cells by cytokines were tested IL-1 beta increased GFAP content in type 1 and type 2 astrocyte, but IL-1 beta increased glutamine synthatase(GS) activity in type 1 astrocyte, butsilghtly decreased this enzyme activity in type 2 astrocyte. In the caseof oligodendrocytes all kinds of cytokines used in this study did not modify the growth and maturation in oligodendrocytes. IL-2 receptor wascontinously expressed in type 1 astrocyte and oligodendrocytes form 1 days to 7 days in culture. In addition, the treatment of IL-2 did not show any canges in the expression of IL-2 receptor. But in type 2 astrocyte the degree of IL-2 receptor expression was decreased at 7days in vitro. Form these results we could suggest that IL-1 beta directlystimulated the growth of type 1 and type 2 astrocytes and promote the differentiation of type 2 astrocyte from O-2A precursor cell. 2. A total 183 brains and spinal cords of the Korean fetuses of gestational ages ranging from 12 to 44 weeks were studied to conform when and how systemically myelin is formed. The pattern of myelination in the developing central nervous system at various gestational periods is notstrictly stereotyped. However, there is a definite trend of orderly process in which functionally allied systems were synchronized in an orderly wequence. As gestation progresses, increasing number of cells with large pale vesicular nuclei appeared in the area to be myelinated, prior to actual deposit of the material (myelin) stainable with Luxol Fast Blue. These myelination glial cells decreased gradually in number as myelination process advanced. The myelination started in the anterior and posterior nerve roots of the spinal cords at 16 weeks gestational period. The fiber-system mediating the general proprioceptive experience myelinates early and rapidly at 20 to 24 weeks gestational period, followed by thefiber-system mediating vestibular and acoustic modalities in the brainstem. The exteroceptive (tactile and pain) somatic fiber-system myelinates later and slowly. These sensory pathways showed ascending (cephalad) progression of myelination. The corticospinal tract myelination then rapidly becomes apparent in a caudal direction throughthe brain stem and spinal cord. Stainable myelin was raely seen in the medullary substance of the cerebral hemisphere except along the course offiber tract of the internal capsule and optic radiation even in full term fetuses. 3. The anatomical distribution and development of vosoactive intestinal peptide (VIP)-containing neurons in postnatal rat cerebrum were observed by using the immunocytochemicall mapping VIP-immunoreactiveneurons mainly distributed in the layer II-III at the postnatal 1st weekand this pattern of distribution continued to the adult stage. Thisdevelopment pattern of VIP neurons showed difference with other neuropeptide neurons whose neuronal developed lasted than sensory cortex.The size and number of VIP neurons were greatest at the 2nd postnatal week and then reduced to the level of adult rats. But in the aged group(over 24 months old rats) VIP neurons significantly reduced in number compared to the adult group. 4. The age-related changes of monoaminergic activity in posterior hypothalamus between 20 weeks-olds and 60 weeks-old normotensive Wistar-Kyoto(WKY) and spontaneous hypertensive rats (SHR)with brain microdialysis technique. Extracellular levels of DOPAC, HVA, 5-HIAA were evaluated in the posterior hypothalamus of SHR copared to WKY at both ages studied. In both strains no significant change was obseved in the extracellular level of three monoamine metabolites between two agegroups. Perfusion of L-glutamate into the posterior hypothalamus through micro-dialysis porbe resulted in a significant decrease in levels of monoamine metabolite in dialysates from the posterior hypothalmus, but there is no difference between age-groups and strains. It was suggested that L-glutamate may play a role in the posterior hypothalamus and the enhancment of monoaminergic activities of this area of SHR in adult levelmay be involved in the pathogenesis of hypertension.

목차 Contents

• 1. 서론...10
• 2. 연구방법...12
• 3. 결과...21
• 4. 고찰...25
• 5. 결론...33
• 6. 참고문헌...35
• 제1 세부과제 목차...51
• 1. 서론...52
• 2. 연구방법...56
• 3. 결과...61
• 4. 고찰...77
• 5. 결론...81
• 6. 참고문헌...82
• 제2 세부과제 목차...87
• 1. 서론...88
• 2. 연구방법...88
• 3. 결과...89
• 4. 고찰...98
• 5. 결론...101
• 6. 참고문헌...102
• 제3 세부과제 목차...105
• 1. 서론...106
• 2. 연구방법...109
• 3. 결과...112
• 4. 고찰...128
• 5. 결론...138
• 6. 참고문헌...140
• 제4 세부과제 목차...148
• 1. 서론...149
• 2. 연구방법...152
• 3. 결과...156
• 4. 고찰...174
• 5. 결론...179
• 6. 참고문헌...181