Glycogen synthase kinase 3 α,β immunoreactivity changes in an Amyotrophic lateral sclerosis animal model

Abstract

근육위축성측삭경화증(ALS)의 발병과(또는) 진행에 있어서 Glycogen synthase kinase(GSK)의 역할을 조사하기 위해서 사람 Cu/Zn superoxide dismutase mutant(SOD1_(G93A))를 발현하는 형질전환 생쥐를 동물 모델 실험에 사용하였다. 그리고, GSK3α와 GSK3β의 면역 반응성을 면역조직화학적 방법으로 조사하였다. 본 연구에서는 SOD1_(G93A) 형질전환 생쥐의 척추, 뇌간, 소뇌 부위에서 GSK3α와 GSK3β의 면역 반응성이 증가되었고, 특히 GSK3α는 성상체에서, GSK3β는 신경원에서 각각 면역 반응성이 유의하게 증가함을 관찰하였다. 하지만, 증상이 발현되지 않은 8주와 13주된 쥐에서는 GSK3α와 GSK3β의 면역 반응성의 증가는 발견되지 않았다. 본 연구에서는 척추, 뇌간, 소뇌에서의 GSK3α,β의 면역반응성의 증가를 최초로 밝혀냈으며, 이는 GSK3α,β가 각각 근육위축성측삭경화증의 발병과(또는) 진행에 역할을 하고 있다는 것을 시사하며, 신경 퇴행성 질환의 병태생리를 연구하는데 유용한 자료를 제공할 것이다.;To investigate influences of glycogen synthase kinase (GSK) 3 on the development and/or progression of amyotrophic lateral sclerosis (ALS), we used transgenic mice expressing a human Cu/Zn superoxide dismutase mutant (SOD1_(G93A)) as an in vivo model of ALS and examined expressional changes of GSK3α and GSK3β immunohistochemically in the spinal cord, brain stem, and cerebellum. With these experiments we demonstrate that astrocytes in the spinal cord, brain stem, and cerebellum of symptomatic SOD1_(G93A) transgenic mice show increased GSK3α immunoreactivities and that the neurons in these regions of symptomatic SOD1_(G93A) transgenic mice showed increased GSK3β immunoreactivities compared with wild-type SOD1 transgenic mice. In contrast to symptomatic SOD1_(G93A) transgenic mice, few GSK3α and GSK3β immunoreactivity changes were detected in 8w- and 13w-old presymptomatic SOD1_(G93A) transgenic mice. These data suggest the possibility that GSK3 functions as a modulating factor of apoptosis-related alterations in ALS and that GSK3α and GSK3β exert differential functions in the development and/or progression of ALS. But the exact functional significances of these changes require further elucidation.