Altered Expression of Aquaporin 4 (AQP4) in Hippocampal Formation after Systemic Hyponatremia

• 발행기관: 대한해부학회
• 저자명: 정용욱(Yongwook Jung) 홍성원(Sungwon Hong)
• 간행물 정보: 『대한해부학회지』제38권 제5호, 443~450쪽, 전체 8쪽
• 주제분류: 의약학 > 의학일반
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2005.10.31

국문 초록

본 실험은 전신성저나트륨증 후 나타나는 해마형성체에서의 aquaporin-4 (AQP4) 단백질의 발현변화가 해마신경세포의 손상에 미치는 영향을 알아보기 위하여 시행되었다. 전신성저나트륨증은 30 ml (체중의 12%)의 dextrose용액과 1-deamino-8-D-arginine vasopressin (dDAVP)을 복강과 피하조직에 동시에 투여하여 유발하였다. 투약 후 2시간군과 6시간군에서 혈청 내 오스몰농도와 나트륨의 농도는 각기 252±5.2, 252±6.7 mOsm/L과 117±1.7, 97±2.0mM로 감소하였다. 전신성저나트륨증으로 나타나는 해마신경세포의 손상과 AQP4단백질의 변화는 TUNEL, 면역조직화학법과 정량적 면역블로트검사법을 이용하여 관찰하였다. 전신성저나트륨증 유발 후 2시간군의 치아이랑에서 TUNEL 양성세포 즉 세포자연사를 거치는 세포들의 증가는 뇌부종으로 인한 두개강내압의 증가의 결과로 생각되어진다. 그러나 전신성저나트륨증 2시간 군에서 AQP4의 발현은 대조군에 비하여 감소하였으며(82%±6%) 6시간군에서는 대조군 수준으로 환원되었다(108±9%). 그러므로 치아이랑에서의 세포자연사의 증가는 bi-directional AQP4에 의한 뇌의 부종성 수분의 제거감소 효과와 관련이 있는 것으로 생각되며 이는 AQP4의 재증가가 치아이랑에서의 세포자연사를 감소시키는 것에 의해 뒷받침된다.

영문 초록

The expression of aquaporin-4 (AQP4) protein, bi-directional water channel, in the blood-brain barrier of the hippocampal formation (HF) was studied in the rat to determine the role of AQP4 in the pathophysiology of systemic hyponatremia. Systemic hyponatremia was induced by coadministration of 30 ml (~12% body weight) dextrose solution (140 mM) intraperitoneally and a 3-μg subcutaneous dose of 1-deamino-8-D-arginine vasopressin (dDAVP). Two and six hours after the drug administration, there were significant reductions in the serum osmolarity (252±5.1 and 252±6.4 mOsm/L) and in Na± concentration (117±1.7 and 97.2 mM) from the control values (296±5.2 mOsm/L, 140±4.7 mM). Brain injury in the HF and the expression of AQP4 were determined by using TUNEL, immunohistochemistry and quantitative immunoblotting. TUNEL revealed apoptotic cell death in the dentate gyrus (DG), presumably resulting from brain edema and a subsequent elevation of intracranial pressure after 2 h of systemic hyponatremia. However, AQP4 expression was decreased by 82%±6% after 2 h of systemic hyponatremia and then normalized after 6 h (108%±9%) compared with that of the control. Therefore, apoptotic cell death in the DG from brain swelling in this systemic hyponatremic model is likely associated with decrease of excessive brain water elimination because reincreased AQP4 expression/function accelerates the elimination of apoptotic cells from the DG.

키워드

Aquaporin-4 Systemic hyponatremia Apoptosis AQP4 전신성저나트륨증 세포자연사