해마절편을 이용한 실험적 허혈 모델에서 5-hydroxyptamine의 유리변동에 미치는 adenosine의 역할에 관한 연구

Abstract

저산소증, 허혈 및 경련시 뇌조직내에서 농도가 급격히 증가되는 adenosine은 수용체에 결합하여 혈관이완, 허혈부위 세포내로의 칼슘이동 억제, 접합전 신경의 칼륨통로 개방, 포도당이동을 통한 에너지 생성증가 및 특히 glutamate 등 여러 신경 전달물질 유리억제 등을 통하여 중추 및 말초신경계에서 신경 보호효과를 나타내는 내인성 신경전달물질로 인정되고 있다. 이번 실험에서 해마 절편에 [^(3)H]-5-hydroxytryptamine([^(3)H]-5-HT)를 흡착시킨 후 산소/포도당 고갈 영양액에 노출시키고 adenosine, adenosine A_(l) 수용체 봉쇄제(DPCPX) 또는 NMDA 수용체 봉쇄제(APV)를 투여하여 나타나는 [^(3)H]-5-HT 유리변동 양상을 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 정상 영양액내에서 해마 절편은 자발적으로 [^(3)H]-5-HT를 유리하였으며 초기의 급격한 유리감소시기를 지나 40-50분째부터 안정되었다. 2. 20분간(60분째-70분째) 산소/포도당 고갈 영양액에 노출시켰을 때, [^(3)H]-5-HT 유리가 크게 증가되었으며 정상 영양액으로 바꾸어 준 후 [^(3)H]-5-HT유리는 대조군과 유사한 양상을 나타내었다. 3. 정상 영양액 내에 20분간(60분째-70분째) 투여한 10μM의 adenosine, 30μM의 DPCPX, 또는 30μM의 APV는 [^(3)H]-5-HT 유리에 별다른 영향을 미치지 않았다. 4. 산소/포도당 고갈 영양액에 adenosine을 투여하면 산소/포도당 고갈군에서 관찰되는 [^(3)H]-5-HT 유리증가가 봉쇄되었으며 정상 영양액으로 환원시에는 별다른 영향을 미치지 않았다. 5. 산소/포도당 고갈 영양액에 DPCPX를 투여하면 산소/포도당 고갈군에서 나타나는 [^(3)H]-5-HT 유리 증가가 더욱 증폭되었으며 정상 영양액으로 환원시에는 오히려 산소/포도당 고갈에 비하여 급격한 [^(3)H]-5-HT 유리 감소를 나타났으며 이러한 유리감소는 실험기간동안 지속적으로 증가되었다. 6. 산소/포도당 고갈 영양액에 APV를 투여하면 산소/포도당 고갈시 관찰되는 [^(3)H]-5-HT 유리증가가 봉쇄되었으며 정상 영양액으로 환원시에는 산소/포도당 고갈군과 유사한 [^(3)H]-5-HT 유리양상을 나타내었다. 이상의 결과를 종합하여 보면 산소/포도당 고갈에 의한 [^(3)H]-5-HT 유리 증가는 adenosine에 의해 억제되고, adenosine A_(l) 수용체 봉쇄제인 DPCPX에 의해 더욱 증가 되며, NMDA 수용체 봉쇄제인 AEV에 의하여 봉쇄되므로 산소/포도당 고갈에 의한 [^(3)H]-5-HT 유리 조절에 adenosine이 어떠한 역할을 담당할 수 있을 것으로 생각되었다.;The effects of adenosine, adenosine A_(1)receptor antagonist(DPCPX), or NMDA receptor antagonist(APV) on the spontaneous release of [^(3)H]-5-hydroxytryptamine ([^(3)H]-5-HT) during normoxic/normoglycemic or hypoxic/hypoglycemic period were studied in the rat hippocampal slices. The hippocampus was obtained from the rat brain and sliced 400㎛ thickness with the tissue slicer. After 30min's preincubation in the normal buffer, the slices were incubated for 30min in a buffer containing [^(3)H]-5-HT(0.lμM, 74μCi/8ml) for uptake, and washed. To measure the release of [^(3)H]-5-HT into the buffer, the incubation medium was drained off and refilled every ten minutes through sequence of 14 tubes. Induction of glucose/oxygen deprivation(GOD; medium depleting glucose and gassed with 95% N_(2)/5% CO_(2) was done in 6th and 7th tube. The radioactivities in each buffer and the tissue were counted using liquid scintillation counter and the results were expressed as a percentage of the total radioactivities. When slices were exposed to GOD for 20mins, the spontaneous release of [^(3)H]-5-HT was markedly increased and this increase of [^(3)H]-5-HT release was blocked by adenosine(10μM) or DL-2-amino-5-phosphonovaleric acid(APV) (30μM). Adenosine A_(1) receptor specific antagonist, 8-cyclopentyl- 1,3-dipropylxanthine (DPCPX) exacerbate GOD-induced increase of spontaneous release of [^(3)H]-5-HT. These results suggest that adenosine A_(1) and glutamate NMDA receptor activity may play a role in the GOD-induced spontaneous release of [^(3)H]-5-HT.