초록 ▼

중추신경계의 여러 신경손상 과정에서 일어나는 과도한 염증 반응이 각종 신경증상의 또 다른 원인이 될 수 있을 뿐만 아니라 퇴행성 신경 질환의 진행을 가속시킨다는 실험적 증거들이 나오고 있다. 이와 같은 반응은 신경아교세포의 활성과 수반된 일련의 cytokine cascade에 의하여 유도된다는 사실이 밝혀지고 있으며, 최근 cytokin 들이 속속 알려지면서 이들 아교세포와 신경세포들이 서로 긴밀한 cross talk를 통하여 상호 반응한다는 것이 밝혀지고 있다. 본 연구과제에서는 kainic acid를 뇌실내에 주입하여 뇌신경세포

중추신경계의 여러 신경손상 과정에서 일어나는 과도한 염증 반응이 각종 신경증상의 또 다른 원인이 될 수 있을 뿐만 아니라 퇴행성 신경 질환의 진행을 가속시킨다는 실험적 증거들이 나오고 있다. 이와 같은 반응은 신경아교세포의 활성과 수반된 일련의 cytokine cascade에 의하여 유도된다는 사실이 밝혀지고 있으며, 최근 cytokin 들이 속속 알려지면서 이들 아교세포와 신경세포들이 서로 긴밀한 cross talk를 통하여 상호 반응한다는 것이 밝혀지고 있다. 본 연구과제에서는 kainic acid를 뇌실내에 주입하여 뇌신경세포의 퇴행성 변화를 유도하는 모델과 해마내에 LPS와 $IFN-{\gamma}$를 주입하여 외인성의 급성염증 반응을 유도하는 모델을 각각 대상으로 최근에 밝혀진 PTEN, c-myb, IL-1 family cytokine과 그 활성인자들의 발현을 관찰하였다.
Kainic acid 뇌실내 주사 30분 후 CA3 피라미드형 세포주위의 활성이 일어난 아교세포에서 PTEN의 면역반응이 관찰되었다. 주사 1일경에는 해마 전역에 걸쳐 PTEN 면역반응이 관찰되었고 7일경에는 PTEN의 면역반응이 점점 감소하는 경향을 보였다. 이중형광염색에 의하여 PTEN이 성상아교세포에서 발현되며 그 발현정도가 이 세포의 활성과 밀접한 연관성이 있음을 알 수 있었다.C-myb의 경우 Kainic acid 주사 3일 후 CA3 피라미드형 세포주위에서 c-myb을 발현하는 성상아교세포 형태의 세포들이 처음 관찰되었으며 이후 주사 10일경까지 c-myb을 발현하는 세포들이 관찰되었으나 주사 14일 경에는 관찰되지 않았다. 이러한 면역염색성은 Western blot 결과와 일치하였으며 이중형광염색에 의하여 c-myb이 성상아교세포에서 발현되며 그 발현시기가 이 세포의 활성과 밀접한 연관성을 보였다.
LPS와 $IFN-{\gamma}$를 해마내 주입하여 급성염증 유발에 의한 IL-18 및 $IL-1{\beta}$의 발현양상과 이들의 활성화에 필수적인 caspase-1의 발현양상을 함께 관찰한 결과, IL-18의 발현은 LPS와 $IFN-{\gamma}$ 주입 후 이른 시기인 3시간 경과군에서부터 관찰되었으며 이후 48시간 경과군에서는 활성화된 미세이교세포에서 그 발현량이 최대임을 관찰할 수 있었다. 특히 48시간군 이후에서는 손상 주변부위에서 macrophage 형태의 세포를 관찰할 수 있었다. 반면, $IL-1{\beta}$의 발현 또한 미세아교세포에서 관찰되었으나 IL-18과는 달리 손상 후 12시간군에서 발현이 최대로 관찰되었으며, 48시간군 이후에서는 면역반응성을 거의 관찰할 수 없었다. Caspase-1의 발현양상은 IL-18의 발현양상과 유사하게 관찰되었으며 IL-18과 caspase-1의 이중염색 결과 IL-18과 caspase-1이 동일 미세아교세포에서 발현됨을 관찰할 수 있었다. 이러한 결과로 볼 때 IL-18은 caspase-1의 활성화와 함께 급성엽증반응 유발 모델에서 매우 이른 시기에 유도되어 염증반응성 뇌손상 과정에 관여하는 미세아교세포가 기능을 하는데 있어서 매우 중요한 것으로 사료된다.

Abstract ▼

The expression pattern of PTEN in the process of. reactive gliosis was immunohistochemically examined in intracerebroventricular injected kainic acid (KA) mouse hippocampus. Thirty minutes after KA injection, astrocytes were activated and PTEN was weakly expressed in immature astrocytes. Seven days

The expression pattern of PTEN in the process of. reactive gliosis was immunohistochemically examined in intracerebroventricular injected kainic acid (KA) mouse hippocampus. Thirty minutes after KA injection, astrocytes were activated and PTEN was weakly expressed in immature astrocytes. Seven days after KA injection, PTEN expression was decreased in highly activated astrocytes showing extensively spindled shape. Immunofluorescence double labeling experiment showed that PTEN was expressed in GFAP-positive astrocytes. These findings suggest that PTEN might have a role in early stage of reactive astrogliosis in vivo.
In case of transcription factor c-myb, the delayed and protracted induction of c-myb in the brain of mice following KA induced seizure. Our western blot analysis revealed that the amount of c-myb was dramatically increased in the brain 3 days after KA treatment. The induction of c-myb was sustained for more than 7 days after KA treatment. Three days after KA treatment, a strong c-myb IR was found in reactive astrocytes in the whole areas of the CA3 region. Thereafter, c-myb IR astrocytes were gradually concentrated around the CA3 region undergoing selective neuronal loss. A few c-myb IR astrocytes were continuously persisted in the CA3 region 14 days after KA treatment These findings suggest a role of c-myb signal pathway in reactive gliosis in mice with KA induced seizure.
The expression pattern of IL -18 after intrahippocampal injection with lipopolysaccharide $(LPS)/interferon-{\gamma}\;(IFN-{\gamma})$ in the rat IL-18 IR was detected as early as 3 hr after post-injection ramified microglia in the lesioned hippocampus. In the area surrounding the lesioned site, IL -18 IR was significantly increased at 24 h after post-injection in activate microglia. Subsequently, IL-18 IR was continually increasedand localized to ED1-positive phagocytic macrophages infiltrating the injection site between 2 and 4 days. Also, caspase-l IR showed a similar pattern of increase in association with IL-18 expression. These data show spatial and temporal expression pattern of IL-18 in brain inflammation, and indicate that IL-18 plays a key role in activating microglial functions in brain parenchyma response to inflammatory brain damage.

목차 Contents

• Ⅱ. 총괄연구개발과제 연구결과...6
• 1. 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 목표...6
• 2. 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 내용 및 결과...10
• 3. 총괄연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론...27
• 4. 총괄연구개발과제의 연구성과...28
• 5. 연구개발결과의 파급효과...31
• 6. 첨부서류...31