초록 ▼

도모이산(Domoic acid)은 kainic acid 수용체를 통하여 중추신경계에 흥분독성을 유발하는 성분으로, 우리나라에서는 비정상적인 적조에 오염된 진주담체를 섭취한 후 중추신경계 마비, 경련성 식중독을 야기시키는 물질로서 알려져 있다. 본 연구는 중추신경계의 발달과정에 따른 도모이산의 신경독성을 규명하기 위하여 시도되었다.
실험동물은 Wistar 흰쥐를 사용하였으며, 태아기(E15), 신생아기(P14), 성장기(P35), 성숙기(P70)의 4단계 발육과정이 흰쥐에 도모이산을 각각 0.8, 1.0, 2.0, 2.5 ㎎/㎏

도모이산(Domoic acid)은 kainic acid 수용체를 통하여 중추신경계에 흥분독성을 유발하는 성분으로, 우리나라에서는 비정상적인 적조에 오염된 진주담체를 섭취한 후 중추신경계 마비, 경련성 식중독을 야기시키는 물질로서 알려져 있다. 본 연구는 중추신경계의 발달과정에 따른 도모이산의 신경독성을 규명하기 위하여 시도되었다.
실험동물은 Wistar 흰쥐를 사용하였으며, 태아기(E15), 신생아기(P14), 성장기(P35), 성숙기(P70)의 4단계 발육과정이 흰쥐에 도모이산을 각각 0.8, 1.0, 2.0, 2.5 ㎎/㎏를 꼬리정맥을 통하여 주입하였고, 주입 후 3일, 7일, 14일, 28일에 도살하여 kainic acid 수용체가 잘 발달되어 있다고 알려진 해마를 채취하여 병리조직학적, 면역조직화학적, 전자현미경적, 분자생물학적 검색을 하였다. 또한 P70 성숙 흰쥐 2.0 ㎎/㎏ 처치 후 6주 후에 신경독성에 의한 임상적 증상의 발현 및 뇌전도(EEG) 이상을 관찰하였다.
실험결과 신경독성은 태아기, 신생아기, 성장기 및 성숙기의 모든 발육시기에 초래되었으며, 특히 성장기와 성숙기에서 강한 독성을 보였다. 도모이산의 독성 농도는 2.0 ㎎/㎏ 이상에서 심한 형태학적 변화가 초래되었으며, 2.5 ㎎/㎏ 투여시 급성치사율이 40-50％이었다. 신경독성은 해마의 CA1과 CA2 구역에서 주로 관찰되었으며, 신경원세포의 종창과 신경원세포의 심한 핵농축과 함께 세포질이 위축된 두 가지 손상형태를 관찰할 수 있었다. 초기 손상된 세포에서 c-FOS 발현과 함께 ISEL에 양성인 소수의 신경원이 관찰됨으로서 신경원세포 소실은 세포 자멸사와 괴사가 동시에 관여됨을 알 수 있었다.이 시기에 행한 Western blot상 Bax, Bad, Caspase 3의 증가를 보였다. 임상적으로 해마의 손상으로 인한 각종단계의 발작성경련과 함께 발작성 뇌파를 관찰할 수 있었다.
결론적으로 도모이산은 1.0㎎/㎏ 이상의 용량을 투여하였을 때 해마의 형태학적 손상을 초래하며, 흰쥐의 태아기부터 성숙기가지 어느 발육시기에서도 신경독성이 초래됨을 보여주었다. 임상적으로는 경련성 발작을 보여 이에 대한 질환모델로서의 사용가능성을 보였다.

Abstract ▼

Domoic acid (DA), an amnestic shellfish poisoning, has been known a kainate-receptor agonist resulting excitotoxic injury of the brain. It has been known that the hippocampus had well-developed glutamate receptors. To investigate neuronal injury of the hippocampus, DA (0.8, 1.0, 2.0, 2.5㎎/㎏) was adm

Domoic acid (DA), an amnestic shellfish poisoning, has been known a kainate-receptor agonist resulting excitotoxic injury of the brain. It has been known that the hippocampus had well-developed glutamate receptors. To investigate neuronal injury of the hippocampus, DA (0.8, 1.0, 2.0, 2.5㎎/㎏) was administrated intravenously via tail vein in the different developmental periods of rats consisting of fetal stage; E15, neonatal stage; P14, actively growing stage; P35, and young adult stage; P70.Histopathologic and immunohistochemical studies, ultrastructural studies, and Western blot analysis were performed from the hippocampus at 3, 7, 14 and 28 days after DA treatment. Presence of neurobehavioural abnormalities and electroencephalography were evaluated at 6 weeks after DA administration.
Acute mortality rate was 40-50％ in rats treated with 2.5 ㎎/㎏ of DA. Histopathologic features of neuronal injury observed m growing and young adult stage rats and over 2.0 ㎎/㎏ of DA treated rats. There were two types of neuronal injury, swollen or shrunken degenerating neurons, especially in the CA1 and CA2 regions. The shrunken neurons positively stained with c-FOS, and some of the neurons demonstrated ISEL positively indicating apoptotic cell death. Electron microscopically, clumping of heterochromatic of nucleus and shrinkage of cytoplasmic organelles with increased number of mitochondria, and subsequent neuronal condensation were noted. Western blot analysis revealed amplification of Bax, Bcl-2, and Caspase 3 proteins on 3 to 7 days after DO administration. Various stages of convulsive seizures with epileptic spikes were developed.
In conclusion, neurotoxicity of DA was developed all of the experimental period from fetal stage to young adult stage, especially administrated dosages over 2.0 ㎎/㎏. The hippocampal neuronal injury was predominant on CA1 and CA2 regions which resulted abnormal convulsive seizures.DA -induced seizures might be a valuable animal model to study epileptogenesis related to excitotoxic injury.

목차 Contents

• 제 1 장 서론...6
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황...8
• 제 3 장 연구개발 수행내용 및 결과...9
• 제 4 장 연구개발목표 및 달성도 및 대외기여도...19
• 제 5 장 연구개발결과의 활용성과 및 계획...20
• 제 6 장 기타 중요변경사항...20
• 제 7 장 참고문헌...21
• 총괄 연구과제 요약...24