당뇨병 흰쥐 망막에서 대사자극성 glutamate수용체 mGluR1, mGluR5 및 mGluR2/3의 발현 변화

• 영문명: Altered Expression of Metabotropic Glutamate Receptors mGluR1, mGluR5, and mGluR2/3 in the Diabetic Rat Retina
• 발행기관: 대한해부학회
• 저자명: 박선화(Sun-Hwa Park) 박준원(Jun-Won Park) 오수자(Su-Ja Oh)
• 간행물 정보: 『대한해부학회지』제36권 제6호, 491~498쪽, 전체 8쪽
• 주제분류: 의약학 > 의학일반
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2003.12.31

국문 초록

흥분성 신경전달물질 glutamate의 대사자극성 수용체는 수용체 발현 세포 내의 다양한 이차신호전달계통에 작용하여 더 딘 신호전달과정에 관여하는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 흰쥐 망막에서 면역조직화학법을 사용하여 glutamate의 제I군 대사자극성 수용체에 속하는 mGluR1과 mGluR5 및 제II군의 mGluR2/3의 발현 양상을 관찰하고, 인슐린 의존형 당뇨병 상태 하에서 이 수용체들 발현 양상의 변화를 관찰함으로써 신경망막의 퇴행성 변화와 관련하여 당뇨병성 망막증 병인 기전의 일부를 밝히고자 하였다. 인슐린 의존형 당뇨병은 streptozotocin의 1회 정맥내주사로 유발시켰으며, 실험시기는 당뇨병 유발 후 1, 4, 12 및 24주 경과한 시기로 정하였다. mGluR1 및 mGluR5는 정상 망막에서 바깥얼기층, 속얼기층의 1, 3 및 5층, 그리고 광수용세포들의 속과 바깥분절로 이루어진 신경상피층에서 발현되었다. 당뇨병 초기 때 mGluR1 및 mGluR5의 발현 양상은 정상의 것과 비교하여 크게 변하지 않았으나, 바깥핵층의 두께가 줄어든 당뇨병 12주 및 24주 망막에서 속얼기층에서의 발현정도가 감소된 데 비하여 신경상피층에서의 발현 정도가 크게 증가하였다. 정상 망막에서 mGluR2/3은 속핵층과 신경절세포층에 분포한 일부의 무축삭세포 및 전위무축삭세포, 그리고 이 세포들의 세포질돌기가 분포된 속얼기층의 2 및 4층에서 발현되었다. 당뇨병 12주 및 24주 망막에서 mGluR2/3의 발현정도는 특히 속얼기층의 두 개 층에서 크게 증가되었으며, 연속된 띠의 형태를 나타낸 속얼기층의 2 및 4 층은 부챗살아교세포의 부챗살돌기로 인하여 불연속적으로 나타났다. 이상의 결과로써 당뇨병이 장기간 지속됨에 따라 망막에 존재하는 mGluR들은 종류에 따라서 부분적으로 또는 전체적으로 활성화됨을 알 수 있었으며, 이는 대사자극성 수용체를 통한 glutamate의 더딘 신호전달과정이 당뇨병성 망막증의 진행에 밀접하게 관련되어 있음을 시사하는 결과로 생각된다.

영문 초록

An excitatory neurotransmitter glutamate is engaged in slow transmission by activating the secondary signal transduction pathway through metabotropic receptors of the target cells. The present study has been investigated the localization of group I (mGluR1 and mGluR5) and II (mGluR2/3) metabotropic glutamate receptors in the retina and their altered expression patterns following long-term diabetes using immunohistochemistry, in order to clarify the involvement of the slow transmission of glutamate in diabetic retinopathy. Insulin-dependent diabetes was induced by a single intravenous injection of streptozotocin. Experimental periods were set at 1, 4, 12 and 24 weeks after the onset of diabetes. MGluR1 and mGluR5 were expressed in the outer plexiform layer, 1, 3, and 5 strata of the inner plexiform layer, and the photoreceptor layer in the retina at normal state. In the early periods of diabetes, the expression pattern of group I receptors was no large change. The expression level in the photoreceptor layer of 12 and 24 weeks diabetic retinas was increased, while that in the IPL was decreased. MGluR2/3 was expressed in the amacrine cells, in the displaced amacrine cells, and in two bands in the inner plexiform layer at normal retina. In later diabetic periods, the expression level of mGluR2/3 was increased in the two bands especially. These results demonstrate that diabetes induces the activation of I and II mGluRs in the retina, and may suggest the involvement of slow transmission of glutamate via metabotropic receptors in progression of diabetic retinopathy.

키워드

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