초록 ▼

본 연구 과제의 최종 목표는 망막에서 이루어지는 시각정보의 분석 및 처리과정에 대한 NO의 역할을 규명함과 동시에 각종 병적인 상태에서 NO의 역할을 밝히는데 있다.

1) 정상 포유동물 망막에서 일산화질소를 합성분비하는 세포를 면역세포화학법으로 규명
2) 망막 발생과정 중 일산화질소의 역할을 밝히기 위하여 i) 일산화질소합성효소의 기질인 L-arginine을 투여한 다음 망막세포의 증식 및 세포사 과정을 규명하고 ii) 억제제인 L-NAME를 투여하여 growth associated protein 43의 발현양상을

본 연구 과제의 최종 목표는 망막에서 이루어지는 시각정보의 분석 및 처리과정에 대한 NO의 역할을 규명함과 동시에 각종 병적인 상태에서 NO의 역할을 밝히는데 있다.

1) 정상 포유동물 망막에서 일산화질소를 합성분비하는 세포를 면역세포화학법으로 규명
2) 망막 발생과정 중 일산화질소의 역할을 밝히기 위하여 i) 일산화질소합성효소의 기질인 L-arginine을 투여한 다음 망막세포의 증식 및 세포사 과정을 규명하고 ii) 억제제인 L-NAME를 투여하여 growth associated protein 43의 발현양상을 규명
3) 병적인 상태에서 일산화질소의 역할을 밝히기 위하여 시각신경을 절단한 다음 신경절세포사가 일어나는 과정을 규명
4) 막대두극세포에 위치한 GABA 수용체에 대한 일산화질소의 역할을 전기생리학적인 방법으로 규명
5) 수평세포에 위치한 GABA 수용체의 종류와 이에 대한 일산화질소의 작용기전을 전기생리학적인 방법으로 규명

1. 포유동물 망막에는 일산화질소를 합성분비하는 세포는 두종류의 무축삭세포와 일부의 전위 무축삭세포이며, 또한 두극세포가 NO를 합성분비함을 확인하였다.
2. 무축삭세포와 전위무축삭세포는 억제성 신경전달물질인 GABA를 동시에 함유하고 있었다.
3. NO 합성 무축삭세포는 두극세포와 다른 종류의 무축삭세포로부터 연접을 받으며, 또한 이들 세포의 연접이후세포는 대부분이 다른 종류의 무축삭세포임을 확인하였다. 따라서 이들 세포가 흥분시 이들세포에서 유리되는 GABA는 연접이후 세포를 억제하고 동시에 분비되는 일 산화질소는 다른 종류의 세포에 작용하는 신경조절물질로서 작용할 것임을 형태학적으로 규명하였다.
4. 발생과정중 NO는 신경세포의 증식과 분화를 조절하는 물질로 작용함을 규명하였다.
5. 병적인 상태에서 일산화질소는 과잉 생산되어 신경독성인자로 작용함을 규명하였다.
6. 흰 쥐 망망의 실험결과로 알 수 있는 것은 막대 두극세포는 억제성 신경전달물질인 GABA에 의하여 활성화되는 $GABA_A$ 수용체와 $GABA_C$ 수용체 모두를 소유하고 있으며, 두극세포가 NO를 분비 할 수 있는 인접한 세포로부터 NO에 노출되었을 경우에 오직 선택적으로 $GABA_A$ 수용체와 관련이 있는 일시성 억제에 해당되는 신호만 억제된다는 것을 의미하며 이는 신경절 세포로 이어지는 신호형성 (중심-주변 길항작용, 명암, 대비, 및 물체의 움직임 인식 기전 등)에 지대한 영향을 줄 것을 규명.
7. 어류 망막에 존재하는 원뿔-수평세포들이 모두 GABA에 반응한다는 것을 알 수 있었다. 그러나 GABA에 의하여 반응하는 양상은 지속성과 일시성 두 가지로 나뉘어 졌다. $GABA_A$ 수용체의 길항제인 bicuculline을 이용하여 조사하여 본 결과 H1 세포에서 GABA에 의하여 유발되는 지속성 반응은 $GABA_C$ 수용체에 의한 것이고, 그 외의 수평세포에서 유발되는 일시성 반응은 $GABA_A$ 수용체에 의한 것임을 규명.
8. 또 한 본 실험을 통해서 수평세포들 중에서 오직 H1 세포 만이 GABA를 분비함과 동시에 NO를 함께 분비하는 세포임을 알 수 있었다. H1 세포가 연접하고 있는 세포들은 원뿔 간상체의 축삭종말, H2, H3들과 두극세포의 수상돌기임을 감안 할 때 H1의 GABA와 NO가 이들 세포에게 시납스전 신경전달물질로서 작용 할 것이다. 즉 H1과 이웃한 세포들은 H1으로부터 분비되는 GABA에 의하여 $GABA_A$ 수용체를 작동시킴으로서 Cl 이온의 유입에 따른 억제적 영향을 받을 것이며 동시에 H1의 NO에 의하여 $GABA_A$ 수용체의 활동성이 조절되므로 이러한 억제적 반응의 양상 또한 조절될 것을 규명.

Abstract ▼

The goal of the present study is to elucidate the functional role of NO in the visual processing in the mammalian retina.

By morphological studies using several antisera, we identify the synaptic circuitry of NO containing cells and postsynaptic cells affected by NO. In addition, to identify

The goal of the present study is to elucidate the functional role of NO in the visual processing in the mammalian retina.

By morphological studies using several antisera, we identify the synaptic circuitry of NO containing cells and postsynaptic cells affected by NO. In addition, to identify whether NO is involved in neurotoxicity, morphological changes of retinal neurons following application of NO-donor or NO-inhibitor will be clarified by several morphological methods including Tunnel method. The action of NO on the ligand-gated and voltage-gated channels in the cell body, axon terminal and dendrites of neurons will be studied by patch clamp and intracellular recording techniques in whole cell and slice preparations. The birthdate of NO containing cells and their differentiating processes will be elucidated by embryological method and a role for neuronal development will be clarified by inhibition of activity of NOS during developmental periods in the mammalian retina.

1. In the mammalian retina, nitric oxide producing cells are two types of amacrine cells and some displaced amacrine cells. In addition, some bipolar cells are also immunoreactive to nNOS immunoreactive.
2. nNOS labeled amacrine cells and displaced amacrine cells contain GABA as their secondary neurotransmitter.
3. NO producine cells receive synaptic inputs from bipolar cells and other amacrine cells. Their frequent output targets are onto other amacrine cells.
4. During the retinal development, NO might play important roles in the proliferation and differentiation of retinal neurons.
5. In the axotomized retina, nNOS protein is upregulated, and degenerating ganglion cells express nNOS immunoreactivity. Thus, excessive nitiric oxide generated from degenerating ganglion cells might play an important role in the degeneration of axotomized ganglion cells.
6. In the rat rtina, rod bipolar cells contain both $GABA_A$ and $GABA_C$ receptors. NO decrease the activity of $GABA_A$ receptor in the rod bipolar cells.
7. In the fish retina, cone horizontal cells respond to the application of GABA. In the type1 horizontal cells, sustained response by GABA is mediated by $GABA_C$ receptor. Transient response in other horizontal cells is mediated by $GABA_A$ receptor.
8. Only type 1 of horixontal cells contain both NO and GABA. NO and GABA released by these cells modulate the action of the axon terminals of cone cells, types 2 and 3 horizontal cells and bipolar cells.

목차 Contents

• Ⅰ. 연구계획 요약문 ... 3
• 1. 국문요약문 ... 3
• Ⅱ. 연구결과 요약문 ... 4
• 1. 국문요약문 ... 4
• 2. 영문요약문 ... 5
• Ⅲ. 연구내용 ... 6
• 1. 서론 ... 6
• 2. 연구방법 및 이론 ... 7
• 3. 결과 및 고찰 ... 11
• 4. 결론 ... 45
• 5. 인용문헌 ... 46