흰쥐의 운동 및 시각피질에서 Vasoactive intestinal peptide neuropeptide Y 및 Somatostatin 신경세포의 생후발달에 관한 면역세포화학적 연구

Abstract

포유동물의 뇌에서 VIP(vasoactive intestinal peptide), NPY(neuropeptide Y), SST(somatostatin)등의 neuropeptide들은 뇌의 혈류량 및 에너지 대사에 관여하며, 황체화 호르몬 (LH), 성장호르몬(GH), 갑상선 자극 호르몬(thyrotropin) 등 여러 가지 호르몬의 혈중량을 조절하는 신경내분비적 기능도 담당하고 있다. 또한 음식 섭취 행위, 활동성의 조절에도 관여 할 뿐 아니라, 우울증, 노인성 치매, 식욕부진 등 여러 임상질환의 병인과도 밀접한 관계가 있으므로 대뇌피질에서 이들 neuropeptide 들의 생후 발달과정을 이해하는 것은 매우 중요하다. 따라서 본 연구에서는 흰쥐대뇌의 운동피질 및 시각피질에서 생후 각 시기별로 (생후 1주, 2주, 3주, 4주, 8주, 12주) 면역세포화학적 연구방법을 이용하여 VIP, NPY, 및 SST을 함유하는 신경세포의 분포, 형태, 크기 및 수등을 관찰하고, 이 결과들을 서로 비교하여 각 neuropeptide 신경세포들의 발달과정상의 특성 및 차이점을 분석하여 아래와 같은 결과를 얻었다. 1. 운동피질과 시각피질에서 neuropeptide들의 생후 발달 양상 1) SST 신경세포와 NPY 신경세포는 생후 1주후에도 뚜렷한 염색성을 보여 이들 세포가 비교적 이른 시기에 발달함을 나타내었다. 2) VIP 신경세포는 생후 1주에 미약한 염색성을 보여 다른 neuropeptide보다 늦게 발달함을 나타내었다. 3) 세가지 neuropeptide모두 생후초기에는 대뇌피질의 V~VI 층에 세포가 출현하다가 이 세포들이 표층부로 이동하여 생후 8~12주에는 주로 II~III층에 많이 분포하는 양상을 나타내었으나 NPY신경세포만은 비교적 모든 충에 세포들이 고르게 분포하였다. 2. 운동피질과 시각피질의 차이점 1) 일반적으로 운동피질에서 각 neuropeptide 신경세포들이 시각피질에 비해 일찍 발달되고 신경세포의 수도 시각피질에 비해서 생후초기에 많이 관찰되었다. 2) 시각피질에서는 VIP와 SST 신경세포들이 생후초기에는 적게 출현하였으나 생후 2주에 급격히 증가하였고 이후 점차 감소 하였으며, NPY 신경세포만은 생후 4주에 최대치를 이루었다. 그러나 생후 12주에는 1주때보다 많은 수의 세포가 관찰 되었으며, 이는 시각피질(visual cortex)에는 많은 중간신경(interneuron)이 필요하기 때문인 것으로 생각된다. 이에 반하여 운동피질에서는 생후 1주에 비하여 생후 12주에서 적은 수의 세포가 관찰되었고 NPY신경세포만은 약간 증가 하였다. 본 연구에서 관찰 분석된 결과들은 신경세포의 발달과정에서 적용되는 일반적인 원칙들, 즉 신경세포는 형성시기에 따라 층 구조를 이루며 발달하고, 자연적으로 발생되는 세포의 소실이 있기 전에 먼저 세포의 과다증식이 있다는 등의 대뇌피질의 발달에 적용되는 일반적인 원칙들과 비교적 잘 부합되고 있다. 그러나 이 세가지 neuropeptide들의 발달과정이 시기에 따라 약간식의 차이를 보이고 있으므로 이 neuropeptide들이 갖는 기능적인 의미에 관해서는 추후 이를 해명할 수 있는 실험들이 진행되어야 할 것으로 생각된다.;VIP, NPY and SST are known to be involved in blood flow and energy metabolism of brain and neuroendocrine control of blood levels of LH, GH and thyrotropin etc. They were also closely related to feeding behavior, locomoter activity as well as overt clinical diseases, such as Depression, Senile dementia and Anorexia nervosa. With the vital importance of these neuropeptides is mind, the auther conducted the study of their developmental process in postnatal period in rats. The auther analyzed distribution, shape, size and number of neurons which contains VIP, NPY and SST at several stages (postnatal 1,2,3,4,8,12 weeks) in motor and visual cortex of rats by immunocytochemical method. Characteristics and differences in development of these neuropeptide neurons are follows. 1. Characteristics of postnatal development of neuropeptide neurons in motor and visual cortex in rats. 1) SST and NPY neurons were distinctly stained at the age of 1 week. It is clear that these neuropeptide neurons were already developed at relatively early postnatal period. 2) VIP neurons stained rather faintly at the end of 1st postnatal week, and thought to be matured later than other neuropeptide neurons. 3) All there neuropeptide neurons appeared on V and VI layers of cerebral cortex early in postantal age and then gradually migrated to II and III layers at the age of 8 ? 12 weeks. But NPY neurons were found to be more evenly distributed on all layers of cerebral cortex. 2. The differences between motor and visual cortex. 1) In general, neurons with neuropeptides in motor cortex were developed earlier and in greater numbers than visual cortex. 2) Distribution of VIP and SST neurons in visual cortex were scant immediately after birth, but increased rapidly by 2nd week. They then gradually decreased. NPY neurons reached peak on 4 week. At 12 week of age, the greater number of neurons were found compared to postnatal 1 week, probably because of the need of interneuron for visual cortex is increased during that period. In motor cortex, on the contrary, there were fewer neurons on 12 weeks than 1 week with modest increase of NPY neurons. These observations are well in accordance with the generally accepted principles of neuronal development. It is believed that nerve cells are distributed and being matured in layers according to their developmental period and overproliferated even before the process of natural dying of cells begins. Because the whole mechanism of neuronal development is still not clearly understood and final interpretation remains to be done after more careful studies and analysis.