Characterization of the calretinin immunoreactive ganglion cell postsynaptic to the ON-cholinergic amacrine cell in the guinea pig retina

Abstract

본 연구에서는 면역조직화확요법 및 전자현미경을 통하여 기니픽 망막의 신경절세포층에 존재하는 칼레티닌 면역반응성 전위 아마크린 세포의 해부학 및 약리학적 특징과 기능을 칼레티닌 면역반응성 신경절 세포와 연관하여 알아보고자 하였다. 4마리의 기니픽을 희생하여 안구적출 후, 망막을 절제하여 50 μm 두께 절편과 전조직표본을 만들어 칼레티닌에 대한 마우스 단일클론성 항체와 함께 배양한 뒤 신경절 세포층, 내과립층, 내망상층의 칼레티닌 면역반응성을 관찰하였다. 이중 표지 면역조직화학요법을 시행하기 위해 조직표본을 칼레티닌에 대한 마우스 단일클론성 항체 또는 토끼 다클론성 항체와 함께 ChAT에 대한 염소 다클론성 항체, GABA에 대한 토끼 다클론성 항체, GABAA수용체 α1에 대한 마우스 단일클론성 항체와 GABAA수용체 β2/3 등에 대한 마우스 단일클론성 항체를 혼합하여 배양하였다. 배양된 조직표본을 Bio-Rad Radiance Plus 동초점의 주사형 현미경 (Bio-Rad, Hemel Hempstead, UK)과 Nikon Eclipse E600 형광 현미경 (Nikon, Tokyo, Japan)을 이용하여 분석하였다. 3마리의 기니픽 망막조직을 절제하여 면역조직화학염색 처리를 한 후 조직의 70-90 nm 두께의 절편을 만들어 투과 전자현미경(JEOL 1200EX, Tokyo, Japan)을 이용하여 관찰하였다. 결과, 첫째, 칼레티닌 면역반응성 세포는 신경절 세포층에 있는 신경절 세포, 전위 아마크린 세포와 내과립층에 있는 다른 아마크린 세포이다. 둘째, 칼레티닌 면역반응성 전위 아마크린 세포는 개시형 콜린성 아마크린 세포이다. 셋째, 칼레티닌 면역반응성 전위 아마크린 세포는 칼레티닌 면역반응성 신경절세포에 연접하여 신호를 보낸다. 넷째, 칼레티닌 면역반응성 전위 아마크린 세포는 신경전달물질로 GABA를 가진다. 다섯째, 칼레티닌 면역반응성 신경절세포의 수상돌기에는 GABAA수용체의 β2/3 아형이 있다. 결론적으로 개시형 콜린성 아마크린 세포는 GABAA수용체의 β2/3 아형을 통하여 칼레티닌 면역반응성 신경절세포를 조절함을 알 수 있었다.;The buffer type calcium-binding protein, calretinin, has been used extensively as cell type-specific markers in studies of retinal circuitry. Calretinin is present in a number of cell types but most consistently in AII amacrine cells. In the guinea pig retina, calretinin immunoreactivity is primarily localized to a population of narrow- field bistratified amacrine cells, the AII amacrine cells-major interneurons of the rod pathway, displaced amacrine cells, and ganglion cells. Although, calretinin immunoreactivity has been well characterized in AII amacrine cells but it has not been studied in displaced amacrine cells and ganglion cells in detail in the guinea pig retina. In this study, characterization of calretinin immunoreactive cells in ganglion cell layer (GCL) was demonstrated using immunohisto chemistry and electron microscopy. Calretinin immunoreactivity was present in displaced amacrine cells and ganglion cells that gave rise to processes ramified in the inner part of the inner plexiform layer (IPL) in stratum 4. The same stratum was also occupied by the dendrites of ON-cholinergic amacrine cells. Double-labeling experiments demonstrated that dendrites and cell bodies of displaced amacrine cells colocalized with ON-cholinergic amacrine cells and that dendrites of calretinin immunoreactive ganglion cells directly overlapped with dendrites of ON-cholinergic amacrine cells which are presynaptic to the depolarized sensitized (DS) ganglion cells and ON ganglion cells. The synaptic connectivity of calretinin immunoreactive ganglion cells was identified in the IPL by electron microscopy. The calretinin immunoreactive ganglion cell dendrites received synaptic input from ON-cholinergic amacrine cell dendrites in stratum 4 of the IPL. I have also found that β2/3 subunit of GABAA receptor bands co-faciculates the dendrites of calretinin immunoreactive displaced amacrine cell and ganglion cell that are juxtapose to the α1 subunit of GABAA receptor. Thus, these results indicate that ON-cholinergic amacrine cells modulate calretinin labeled ganglion cell via GABAA receptor, β2/3 in the guinea pig retina.