View : 56 Download: 0

Allylalcohol 투여에 의한 반복적 문맥주위부 간세포괴사에 따른 간섬유화 동물모델

Title
Allylalcohol 투여에 의한 반복적 문맥주위부 간세포괴사에 따른 간섬유화 동물모델
Authors
정성애
Issue Date
1998
Department/Major
대학원 의학과
Publisher
이화여자대학교 대학원
Degree
Doctor
Abstract
Chronic viral hepatitis is the most common cause of chronic liver disease and cirrhosis in Korea. The histopathology of chronic viral hepatitis is characterized by inflammation and necrosis followed by collagen deposits and fibrosis predomonantly at the portal and periportal area which eventually progress to liver cirrhosis. At present, the most widely used experimental model of hepatic fibrosis or liver cirrhosis is the one induced by CCl4, which is following centrilobular necrosis. However, in most patients with liver cirrhosis, especially following chronic viral hepatitis, the predominant location of hepatic necrosis and fibrosis is periportal zone. Therefore, majority of liver cirrhosis is different from CCl4-induced experimental model in terms of pathogenic mechanisms, hemodynamic changes, presenting features and even hepatic carcinogenesis. Ligation of common bile duct has been induce to make a model of hepatic fibrosis which is predominantly periportal. But, it needs invasive surgical technique and is also different from postnecrotic liver cirrhosis pathogenetically. The purposes of this study were establishing a new experimental model of hepatic fibrosis in rats by repetitive periportal hepatic necrosis with Allylalcohol and evaluating the role of transforming growth factor (TGF) β1 expression in this experimental model. A total of 70 male adult Sprague-Dawley rats were subjected in this experiment to determine the optimal dose of Allylalcohol (protocol 1) and optimal duration of repeated injection (protocol 2). Hepatic fibrosis were examined histologically following Masson s trichrome stain of the connective tissues. The extent of fibrosis were evaluated according to portal-to-portal extent of fibrosis semiquantitatively as well as numerical scoring system with Image analysis program. The collagen content in the liver tissues were measured by staining with Fast green FCF and Sirius red F3B followed by spectrophotometry. The expression of TGF β1 mRNA in liver were semiquantitated by RT-PCR using serial dilution of total RNA from liver tissues. Mild to moderate fibrosis of liver were produced in only 2 rats treated with 0.31 mmole/Kg of body weight of Allylalcohol; 8 died before harvest in 10 rats treated with 0.93 mmole/Kg of body weight of Allylalcohol. The dose of 0.62 mmole/Kg of body weight were considered as optimal because moderate to severe fibrosis were induced in 8 out of surviving 9 rats 8 weeks after treatment. Although periportal fibrosis were induced in 6 out of 10 only after 4 weeks, those were only mild in extent. However after 8 weeks, all except one (out of 9) showed moderate to severe extent of hepatic fibrosis. Furthermore, after 16 weeks, half of 10 showed complete cirrhotic nodule with extensive fibrosis. The extent of fibrosis scored by numerical scoring system correlated significantly with the amount of collagen as well as TGF β1 mRNA in liver tissues. The collagen content and the expression of TGF β1 mRNA were also upregulated significantly in the liver tissues of rats treated for over 8 weeks and those of score 7 or more by numerical scoring system. In conclusion, hepatic fibrosis could be induced in rats by repetitive intraperitoneal injection of 0.62 mmole/Kg of body weight of Allylalcohol twice per week. This study suggested that this new simple experimental model might be useful for the study of patients with chronic hepatitis who have periportal necrosis and fibrosis predominantly in their liver. Total amounts of collagen deposits and TGF β1 mRNA in liver tissues correlated well to the score of fibrosis by numerical scoring system, which evaluate the thickness of septal and perisinusoidal fibrosis as well as the extent of portal to portal fibrosis. Our data also suggested that TGF 1 may be related to the production of hepatic fibrosis in this animal model. ; 간섬유화는 다양한 원인에 의해 유발되는 만성 염증성 간손상의 최종결과로서 기질 단백을 합성하는 세포들의 활성화, cytokine, 세포외기질의 침착 및 조직재형성 등이 복합적으로 작용하여 진행되는 간의 구조적 변화이다. 만성 간질환의 가장 흔한 원인은 바이러스성 간염이며 이 때의 조직학적 변화는 문맥주위부 염증성 괴사와 이에 동반되는 섬유화의 진행이다. 간섬유화와 간경변증의 동물모델로는 지금까지 사염화탄소가 오랫동안 널리 사용되어 왔으나 이는 주로 소엽중심부 괴사를 유발하여, 만성 바이러스성 간염 후에 유발되는 대부분의 간섬유화 과정과는 병인론적, 혈역학적 변화, 발현되는 임상양상, 및 발암원리 면에서 차이가 있다. 따라서 사람의 만성 바이러스성 간염에 의한 간섬유화 과정을 이해하기 위해서는 문맥주위부 괴사에 의한 동물모델이 필요할 것으로 사료된다. 문맥주위부 섬유화를 유발하는 동물모델로서는 총담관 결찰술이 사용되지만 이는 침습적이고 사망율이 높은 단점이 있다. 본 연구에서는 1차 주입으로 문맥주위부에 선택적으로 간괴사를 일으키는 Allylalcohol을 반복 주입하여 만성 바이러스성 간염 환자와 유사한 간섬유화 동물모델을 새로이 확립하고자 하였다. 또한 이 동물모델에서 Transforming Growth Factor (TGF) β1 mRNA 발현정도를 측정하여 간섬유화 과정에서의 역할을 분석하고자 하였고 그 결과는 다음과 같다. 1. Allylalcohol의 투여량 결정을 위한 실험(protocol 1)에서 정상 대조군에서는 섬유화의 증거가 없었고, 백서 체중 Kg당 0.31 mmole을 투여한 군에서는 9마리 중 8마리에서 경도의 간섬유화와 1마리에서 중등도의 섬유화가 유발되었고, 0.93 mmole을 투여한 군에서는 생존한 두 마리에서 고도의 간섬유화를 보인 반면, 0.62 mmole을 투여한 군에서는 9마리 중 8마리에서 중등도 이상의 간섬유화가 유도되었다. 2. Allylalcohol의 투여기간 결정을 위한 실험(protocol 2)에서 백서 체중 Kg당 0.62 mmole을 4주, 8주, 16주 동안 투여한 후 희생시켜 얻은 간조직으로 검사하였는데, 4주 투여군에서는 10마리 중 6마리에서만 경도의 간섬유화가 유도되었고 8주 투여군에서는 9마리 중 8마리에서 중등도 이상의 간섬유화를 보였으며 16주 투여군에서는 10마리 모두 중등도 이상의 섬유화가 유도되었고, 이 중 반 수에서 재생결절을 동반한 간경변증에 합당한 조직소견을 보였다. 3. 혈청 ALT 활성도는 정상 대조군이 56.1+7.5 U/L인데 반해, Allylalcohol을 반복 투여하였을 때 4주 후는 69.6+39.8 U/L, 8주 후는 63.8+9.6 U/L, 16주 후는 75.5+15.9 U/L로 지속적으로 상승되어 있었다. 4. Protocol 2에서 얻은 30개의 간조직에서 섬유화의 정도를 현미경적으로 분석한 결과 정상(none), 경도(mild), 중등도(moderate), 고도(severe), 간경변(cirrhosis)의 표본 수는 각각 4, 7, 5, 8, 및 5이었다. 같은 표본으로 Image analysis system을 이용하여 numerical scoring system에 맞추어 정량화하였을 때 점수는 각각 1.0+0, 2.6+0.1, 9.0+1.7, 9.8+1.5, 12.4+1.5로서 중등도 이상의 섬유화 표본에서 저명한 상승을 나타냈다. 5. 간조직내 교원질 함량은 정상 대조군이 86.1+30.0인데 비해 섬유화 점수 1-6 범위인 군에서 110.2+11.9, 7-10인 군에서 131.4+30.0, 그리고 11-14인 군에서는 158.2+94.2로 섬유화의 정도와 교원질 함량 사이에는 통계적으로 유의한 양의 상관관계를 나타냈다(r=0.4505, p<0.05). 또한 4주, 8주, 16주 투여군에서 각각 110.2+11.9, 132.5+29.3, 및 157.2+94.7로서 8주 이상 투여군에서 유의한 상승을 나타냈다(p<0.01). 6. 간조직내 TGF β1 mRNA의 발현은 정상 대조군에 비해 섬유화 점수 7점 이상의 군에서 통계적으로 유의하게 상승되어 있었고(P<0.01), 간조직 내 TGF β1 mRNA의 발현정도와 교원질 함량간에도 유의한 양의 상관관계가 있었다(r=0.4009, p<0.05). 또한 8주 이상 투여군의 간조직 내 TGF β1 mRNA가 통계적으로 유의하게 과발현된 것을 확인하였다. 이상의 결과로, 백서에서 체중 Kg당 0.62 mmole의 Allylalcohol을 주 2회 8주간 투여하여 간섬유화를 충분히 유도할 수 있었고 16주 투여로는 재생결절을 동반한 간경변증을 유도할 수 있어, 이를 문맥주위부 간괴사를 보이는 만성 간염환자의 간섬유화 과정을 연구하는데 보다 유사하면서 간편한 동물모델로 이용할 수 있을 것으로 생각된다. Numerical scoring system에 의한 간섬유화의 정량적 분석은 간조직내 교원질 함량을 종합적으로 평가하는데 유용한 방법으로 생각되며, 본 동물모델에서 간조직 내 TGF β1 mRNA의 과발현은 간섬유화의 진행과정에 관여하는 것으로 사료된다.
Fulltext
Show the fulltext
Appears in Collections:
일반대학원 > 의학과 > Theses_Ph.D
Files in This Item:
There are no files associated with this item.
Export
RIS (EndNote)
XLS (Excel)
XML


qrcode

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.

BROWSE