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에탄올이 백서의 해마에서 Neuropeptide Y 발현에 미치는 영향
정홍경,이기철,이정호,이희제,정주호,이주영 대한생물치료정신의학회 2002 생물치료정신의학 Vol.8 No.2
Objectives : Neuropeptide Y(NPY) consists of 36 amino acid and is one of the most abundant peptides found in the mammalian brain. The distribution of binding sites for NPY in CNS is consistent with the possibility that NPY can modulate cognitive process. Mounting evidence suggests that ethanol exerts effects on learning and memory by altering cellular activity in the hippocampus and related structures. The present study was designed to investigate the effects of ethanol on the expression of NPY in the hippocampus of the rat brain. Methods : Adult male Spraque-Dawley rats were used. They were assigned to ethanol exposure group(N=8) and normal control without ethanol exposure(N=8). After 8 weeks of ethanol exposure, immunohistochemical analysis was performed. We compared the NPY expression in the hippocampus between two groups. Results : 1) In the ethanol exposure group, the number of NPY-positive cells was significantly decreased in the dentate gyrus and CA1 region of hippocampus compared with normal control. 2) There was no significant difference in the number of NPY-positive cells in CA3 region between two groups. Conclusion : This study demonstrates that the presence of significant neuronal damage in the hippocampus after long-term ethanol exposure. Furthermore, theses findings suggest that dentate gyrus and CA1 region may be more susceptible than CA3 region to ethanol-induced neuronal damage. Our results support the possible mechanisms involved in the role of NPY in ethanol-induced memory deficit. 연구목적 : Neuropeptide Y(NPY)는 인간을 포함한 포유동물의 뇌에서 가장 풍부하게 발현되는 신경펩티드의 하나로서 36개의 아미노산으로 구성되어 있다. 정상적인 기억 과정에 있어 가장 중요한 역할을 담당하는 해마(hippocampus)와 편도(amygdala)에 NPY 결합 부위가 고농도로 존재한다는 사실은 NPY가 기억과 인지 과정에 있어 중요한 조절인자로서 작용할 가능성을 시사한다. 장기간의 주정 사용은 광범위한 기억과 인기 기능의 장애를 초래하는데 이는 에탄올의 유해한 부작용에 감수성이 높은 해마와 그 주변 구조물의 손상에 기인한다는 증거들이 제시되고 있다. 본 연구는 만성적인 에탄올 노출이 해마 부위에서 NPY 발현에 미치는 영향을 조사하여 에탄올로 유발된 인지 기능 저하와 NPY와의 관련성을 간접적으로 규명하고자 하였다. 방법 : 수컷 Spraque-Dawley 백서를 에탄올 노출군(N=8)과 정상 대조군(N=8)으로 무작위로 나누고 8주간 사육하였다. 이 기간 동안 에탄올 노출군은 식수를 제한하고 대신 5% 에탄올을 공급하면서 에탄올 섭취 유무를 확인하였고 정상 대조군은 먹이와 식수를 모두 제한하지 않았다. 8주후 백서들을 희생시켜 뇌 조직을 적출하여 40㎛ 두께의 절편을 제작하여 NPY 면역조직화학법(immunohistochemistry)을 시행하고 해마 부위에서 NPY의 발현을 관찰하였다. 결과 : 1) 정상 대조군과 비교하여 에탄올 노출군의 백서는 치상회(dentate gyrus)와 CA1 부위에서 NPY 발현과 면역반응세포가 현저하게 감소되어 있었다. 2) CA3 부위에서는 두 군 사이에 NPY 발현과 면역반응세포의 유의한 차이가 없었다. 결론 : 장기간의 주정사용은 해마의 NPY 면역반응세포에 손상을 야기하며 특히 치상회와 CA1 부위가 에탄올의 유해성에 감수성이 높다는 것을 알 수 있었다. 또한 에탄올에 의해 유발된 기억 과정의 장애와 NPY의 연관성을 제시하며 향후 이에 관한 체계적인 후속연구를 제안한다.