흰쥐 편안적출이 시각전도계의 Acetylcholine과 그 수용체 및 자발운동에 미치는 영향

Abstract

Acetylcholine is one of the major neurotransmitters in visual system of rats. Cholinergic, serotonergic and gamma-aminobutyric acid(GABA) ergic projections are known as modulators of visual processing. While there were many studies on lesion-induced alterations of neurotransmitter receptors in specific neuronal projection conducted in recent years, most of them were in-vitro studies mainly on serotonin, glutamate and GABA. The purpose of this study was to examine the effects of unilateral orbital enucleation on the amount of acetylcholine and its receptor bindings in dorsolateral geniculate body, superior colliculus and visual cortex of rats, and on motor activites. The amount of acetylcholine was measured by gas chromatography; whereas [3H]quinuclidinyl benzilate(QNB) bindings to muscarinic receptors were examined by autoradiography. Motor activity was measured by activity meter for 24 hours. The results of this study were as follows: 1. The amount of acetylcholine in superior colliculus was significantly increased at 1 week after enucleation, but it was reduced at 2 and 4 weeks after enucleation. In visual cortex, there was no change in the amount of acetylcholine at 1 week after enucleation, but it was significantly reduced at 2 and 4 weeks after enucleation. 2. [`^3 H]-QNB binding to muscarinic receptors were gradually decreased in dorsolateral geniculate body, superior colliculus and visual cortex as time increases after enucleation. 3. Locomotor activity of rats did not show any change at 1 week after enucleation, but it was decreased at 2 and 4 weeks after enucleation. In conclusion, unilateral orbital enucleation resulted in a reduction in the amount of acetylcholine and muscarinic receptors in rat visual system, which was assumed to be a major cause for a decrease in physical activity. ; 시각전도계(visual system)에서 Acetylcholine(Ach)은 주요 신경전달물질(neuro-transmitter)의 하나이며 콜린성신경섬유 투사는 serotonin (5-hydroxy-trytamine : 5HT), Gamma aminobutyric acid(GABA)성 신경섬유 투사와 함께 시각전도과정(visual processing)의 조정인자로 생각된다. 근래 실험적으로 신경회로에 인위적 손상을 줌으로서 야기되는 신경전달물질의 변화에 대한 연구가 많이 진행되고 있으나 대부분 생체외연구(in vitro study)이며, 더구나 serotonin, Glutamate(Glu), GABA에 비하여 Ach에 대한 연구는 많이 알려져 있지 않다. 본 실험에서는 흰쥐 편안적출이 시각전도계 구조에서 Ach량 및 그 수용체의 변화에 미치는 영향을 보고자 하였다. 생체내연구(in vivo study)로 흰쥐의 편측안구를 적출하여 시로(visual pathway)에 손상을 준 후, 시로의 주요 부위인 외측슬상체(dorsolateral geniculate body), 상구(superior colliculus) 및 시피질(visual cortex)의 조직에서 Ach량을 측정하고 자기 방사표본법을 이용하여 그 수용체의 변화를 관찰하였다. 또한 편안적출이 흰쥐의 자발운동에 미치는 영향도 관찰하였다. 실험은 대조군과 안구적출 후 1주, 2주, 4주군으로 나누어 시행하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1) Ach량은 상구에서는 1주군은 대조군에 비하여 유의한 증가를 보였으나 2주군과 4주군에서는 감소하였다. 시피질에서 1주군은 대조군에 비하여 별다른 차이를 보이지 않았으나 2주군과 4주군은 대조군에 비하여 유의한 감소를 보였다. 2) 콜린 수용체는 안구적출 1주, 2주 및 4주군의 각 부위에서 점차 감소하는 경향을 나타내었다. 3) 자발운동량은 1주군에서는 대조군에 비하여 별다른 변화를 보이지 않았으나 2주군과 4주군에서는 시간대에 따라 유의한 감소를 보였다. 이상의 결과로 볼 때 편안적출은 시로 주요구조에서 Ach 및 그 수용체의 감소를 초래하며 이는 시로 콜린성 신경회로의 기능저하를 의미하며 그 결과는 자발운동 감소의 원인이 되는 것으로 추정된다.