초록 ▼

자발성 간질모델 동물 Noda epileptic rat (NER)은 Wistar rats (WIS)에서 유래된 자발적 간질발작동물모델이다. 본 연구에서는 해마 신경회로 활성의 주요 조절 인자로 알려진 해마치아이랑과립세포 (dentate gyrus granule cells, DGGCs)의 지속형 GABA_A 전류를 대상으로 NER 간질 발작과의 상관성을 확인하고, NER에서 확인된 지속형 GABA_A 전류의 감소의 세포 기작을 확인하고자 하였다.
- NER 간질발생에서 DGGCs의 GABA

자발성 간질모델 동물 Noda epileptic rat (NER)은 Wistar rats (WIS)에서 유래된 자발적 간질발작동물모델이다. 본 연구에서는 해마 신경회로 활성의 주요 조절 인자로 알려진 해마치아이랑과립세포 (dentate gyrus granule cells, DGGCs)의 지속형 GABA_A 전류를 대상으로 NER 간질 발작과의 상관성을 확인하고, NER에서 확인된 지속형 GABA_A 전류의 감소의 세포 기작을 확인하고자 하였다.
- NER 간질발생에서 DGGCs의 GABA_A 전도 변화의 상관성을 확인하기 위하여 WIS 및 NER에서 확인되는 GABA_A 수용체를 통한 억제성 연접후 전류 (inhibitory postsynaptic currents, IPSCs) 및 지속형 전류(I_tonic)를 비교하였다.
● GABA_A 수용체 억제제를 통해 확인되는 I_tonic의 크기는 WIS에 비하여 NER에서 현저히 감소되어 나타났다 (p< 0.01).
● 한편, IPSCs의 발현빈도가 NER에서 현저히 낮게 관찰되었으나 (p< 0.05), IPSCs의 크기 및 시간감 쇠상수는 큰 차이를 보이지 않았다.
● 이러한 결과는 NER에서 I_tonic의 감소가 신경 연접전 GABA 분비의 감소 및 조직액 중의 GABA 농도 감소에 연관되어 있음을 의미하였다.
- NER DGGCs의 I_tonic 감소에서 신경세포형 및 신경교세포형 GABA 운반체의 역할을 확인하기 WIS 및 NER에서 GABA 운반체의 활성 및 발현량을 비교하였다.
● NER에서 I_tonic의 감소는 GABA 운반체 억제제 (NO-711 및 nipecotic acid)의 존재하에서 다시 한번 확인되었다.
● 그러나, WIS 및 NER의 해마 치아이랑에서 GABA 운반체 발현에서는 차이를 보이지 않았다.
● 이러한 결과는 GABA 운반체 활성 증가에 의한 GABA 농도 감소가 NER I_tonic의 감소의 세포기작이 아님을 보여주었다.
- GABA_A 수용체 변화를 통한 NER DGGCs의 I_tonic 감소의 세포 기작을 확인하기 위하여 GABA_A 수용체 δ subunit 활성 및 발현량의 변화를 WIS 및 NER에서 비교하였다.
● NER에서 시냅스 밖 GABA_A 수용체의 선택적 효현제들에 (THIP and DS-2) 대한 I_tonic의 반응이 WIS에서와 비교하여 현저히 감소되어 나타났다 (p< 0.05).
● 아울러 neurosteroid, allopregnalone에 의한 I_tonic 강화 효과도 NER에서 현저히 감소되어 나타났으나, allopregnalone에 의한 IPSCs의 시간감쇠상수 증가효과는 두 군 간에 차이가 없었다.
● NER 해마치아이랑에서 GABA_A 수용체 δ subunit mRNA 발현량은 WIS와 차이를 보이지 않았으나 단백질 발현의 감소가 관찰되었다. 한편, γ₂ subunit mRNA 및 단백질 발현은 WIS 및 NER에서 차이가 없었다.
- 이러한 결과들은 NER DGGCs에서 연접전 신경말단의 GABA 분비량 감소, 시냅스 밖 GABA_A 수용체의 post-transcriptional modification에 의한 발현 감소에 의한 I_tonic의 감소와 함께 I_tonic의 neurosteroids에 대한 반응성의 감소가 NER 간질 자극에 대한 감수성을 증가시킬 수 있음을 보여주었다.
본 연구의 결과는 GABA_A tonic inhibition 감소를 통한 간질환자의 전신간질발작 제어연구의 유용한 동물모델로 NER의 활용 가능성을 확인하였으며, 특히, GABA_A tonic inhibition을 대상으로 전신발작 치료 및 새로운 치료법 개발에 유용하게 활용될 수 있음을 보여주었다.