Age-related changes in erythropoietin immunoreactivity in the cerebral cortex and hippocampus of rats

Abstract

산화스트레스가 혈액의 유체 성상에 영향을 미치고, 이로 인해 노화시 뇌로의 혈류 및 산소 운반이 감소될 수 있음에도 불구하고, 노화에 따른 erythropoietin(Epo) 발현의 차이에 관해 연구된 바가 거의 없었다. 이에 본 연구에서는 면역조직화학적 방법으로 대뇌 피질과 해마에서 노화에 따른 Epo 발현의 변화를 살펴보았다. 노화된 쥐에서, 대뇌피질의 피라미드 세포내 Epo 면역반응성이 유의하게 감소되었다. 성인 쥐의 해마에서는 CA1-3와 dentate gyrus에서 뚜렷한 면역반응 양상이 발견되었다. 반면 노화된 해마에서는 dentate gyrus의 과립세포층과 피라미드 세포층, CA1 위치에서 Epo 면역반응성이 유의하게 감소되어 있었다. 또한, 노화된 쥐의 CA2-CA3의 피라미드 세포층내에서 Epo 면역반응성의 구분되는 양상이 있음이 보고되었다. Epo 면역반응성은 상대적으로 강했지만, 세포질의 말단에서만 관찰되었다. 본 연구는 대뇌피질과 해마에서 노화에 따른 Epo 발현의 감소를 최초로 밝혀냈으며, 노화로 인한 Epo 감소가 연령에 따른 뇌혈류와 산소 공급 감소에 뒤따르는 퇴행성 삽화의 원인이 됨을 시사하며, 노화 관련 신경퇴행성 질환의 병태생리를 연구하는데 유용한 자료를 제공할 것이다.;Although oxidative stress may influence the fluid properties of blood, resulting in a potential decrement in blood flow and oxygen delivery to the brain during aging, very little is known about age-related changes in Epo expression. Therefore, we examined age-related changes in Epo expression in the cerebral cortex and hippocampus with an immunohistochemical technique. In aged rats, there was a significant decrease in Epo immunoreactivity in the pyramidal cells in the cortical regions. In the hippocampus of adult rats, a distinct immunoreactivity pattern was observed in the CA1-3 areas and dentate gyrus. In aged hippocampus, Epo immunoreactivity was significantly decreased in the pyramidal layer of CA1 regions, and the granule cell layer of dentate gyrus. It was noted that there was distinct pattern of Epo immunoreactivity in the pyramidal layer of CA2-CA3 region of aged rats. Epo immunoreactivity was relatively strong, but was observed only in the periphery of the cytoplasm. The first demonstration of age-related decreases in Epo expression in the cerebral cortex and hippocampus may provide useful data for investigating the pathogenesis of age-related neurodegenerative diseases, suggesting that age-related decreases in Epo may contribute to degenerative events following age-related decreases in brain flow and oxygen supply. Key words: Erythropoietin (Epo); Cerebral cortex; Hippocampus; Aging; Rat