Docosahexaenoic acid가 전기 경련 충격성 마우스의 뇌 기능 장애 및 Acetylcholine함량에 미치는 영향

Abstract

electroconvulaive shock (ECS)는 뇌의 acetylcholinesterase 활성을 증가시키고 acetylcholine (Ach) 함량을 감소시키며, 뇌세포 막으로부터 지방산이 유리되어 뇌혈류량, 뇌부종, 염증 등에 영향을 미치고 그 결과로 뇌 손상을 유발한다고 알려져 있다. 본 실험에서는 ECS를 실시한 마우스에서 step down 및 stepthrough 수동회피반응의 행동실험을 통한 학습 및 기억력 장애와 대뇌피질 내 Ach 및 choline 함량 변화에 대해 뇌 세포막의 구성성분인 docosahexaenoic acid (DHA) 투여가 미치는 영향을 살펴보고, 기억력 장애 및 Ach 함량 감소에 대한 개선 효과가 있다고 보고된 D,L-pyroglutamic acid (D,L-PCA)와의 협조 효과를 검토 하였다. ECS (25 mA, 0.5 초) 실시 후의 학습 및 기억력은 step down 수동회피반응에서 ECS 실시 후 10 분, 30 분에서, step through 수동회피반응에서는 ECS 실시 후 5 분, 30 분에서 각각 유의적으로 감소하였으며, Ach 및 choline의 함량은 ECS실시 1 분 후에 유의적으로 감소하였고 30 분 동안 관찰하였을 때 대조군과 유사하게 증가하는 경향을 보였다. 한편 DHA를 24 시간 전에 20 mg/kg 복강내투여했을 때 ECS를 실시하지 않은 정상 마우스에 대해서는 유의적인 영향을 미치지 않았으나, ECS를 실시한 마우스에 대해서는 ECS로 인한 학습 및 기억력 장애를 유의적으로 개선시켰다. 또한 Ach의 함량에 대해서는 ECS를 실시하지 않은 정상 마우스에서는 유의적인 영향을 미치지 않았으나, ECS를 실시한 마우스에 대해서 DHA가 ECS실시 1분후의 Ach 함량 감소를 유의적으로 증가시켰고 ECS 실시 후 5분, 10 분, 30 분에서 유의적은 아니나 증가하는 경향을 보였으며, choline의 함량은 30분동안 유의적인 영향을 미치지 않았다. 또한 D,L-PCA 투여는 ECS에 의한 학습 및 기억력 장애와 대뇌 피질내 Ach 및 choline 함량 감소에 대한 DHA의 개선 작용을 더욱 증진시키는 효과를 나타냈다. 이상의 결과에 의하여 DHA는 정상 마우스에 대해서는 유의적인 영향을 미치지 않으나, ECS로 인해 뇌 기능 장애를 유발한 마우스에 대해서는 학습 및 기억의 지적 능력 장애를 방어하며, choline 효능성 신경계에 영향을 미친다고 사료된다.;Electroconvulsive shock (ECS) increases the activity of acetylcholinesterase and decreases in brain acetylcholine levels. A large amount of free fatty acids accumulated in the brain tissue affects cerebral blood flow, brain edema and inflammation and results in brain injury. The present study examined the effect of docosahexaenoic acid(DHA) and D, L-pyroglutamic acid(D,L-PCA) on the learning and memory deficit using the passive avoidance failure technique and on the change of acetylcholine and choline level in the cerebral cortex of ECS induced mice. The application of ECS (25mA, 0.5 sec) induced a significant decrease in memory function for 30 min. ECS induced a significant decrease in cortical acetylcholine and choline levels 1 min following the ECS application, which were almost recovered to ECS control level after 30 min. DHA(20 mg/kg, i.p.). administered 24hr before shock, prevented the ECS induced passive avoidance failure and the decrease of acetylcholine level 1 min following the ECS application. DHA failed to elicit a change in cortical choline level. DHA did not affect memory function and the cortical Ach and choline level of normal mice. The adminstration of D,L-PCA (500 mg/kg, i.p.) increased the effect of DHA on memory function and the change of cortical acetylcholine level of ECS induced mice. These results suggest that DHA treatment may be contributed to the prevention against memory deficit and to the activation of cholinergic system in the ECS induced mice.