파킨슨병 모델흰쥐에서 세포이식에 의한 흑색질-줄무늬체 도파민 신경로의 복구에 대한 조직화학적 연구

• 영문명: Immunohistochemical Studies on Striatal Dopamine Recovery by Cell Transplantation in the Parkinsonian Rat Model
• 발행기관: 대한해부학회
• 저자명: 조사선(Cho, S.S) 유영복(Y.B. Yoo) 노은정(E.J. Roh) 전계선(G.S. Jeon) 서제훈(J.H. Seo) 이 철(C. Lee) 오창환(C.W. Oh) 한대희(D.H. Han) 김용식(Y.S. Kim) 박찬웅(C.W. Park)
• 간행물 정보: 『대한해부학회지』제32권 제3호, 279~292쪽, 전체 14쪽
• 주제분류: 의약학 > 의학일반
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 1999.06.30

국문 초록

최근 파킨슨병 환자에서 시도되고 있는 세포이식방법은 파괴된 흑색질 줄무늬체 도파민 신경로를 근원적으로 복구할 수 있는 가능성을 갖고 있어 향후 이병의 치료에 밝은 전망을 주고 있다. 그러나 이식세포의 종류와 이식방법 등 아직 많은 난제를 갖고 있어 임상적으로 적용하기에 어려움이 있다. 이중에서도 이식후 증상의 호전이 과연 이식된 세포에서 분비되는 도파민에 의한 것인지 아니면 이식에 의하여 일부 남 아있던 도파민세포가 재생되는지에 대하여 논란이 있다. 따라서 이 연구는 이를 검증하고 장차 임상적 적용에 필요한 제반조건을 동물모형을 이용하여 시행해 보고자 하였다. 이를 위하여 6-hydroxydopamine (6-OHDA) 주입에 의한 반쪽의 흑색질과 줄무늬체를 파괴하는 반파킨슨병 모델 (hemiparkinsonian rat model)을 만들었다. 이때 선택적파괴모델과 전파괴모델을 함께 제작하고 이에 중뇌태아세포 또는 tyrosine hydroxylase (TH) 유전자가 삽입된 별아교세포를 각각 이식한 후 행동학적 검사에서 증상 (회전운동)이 회복된 흰쥐를 선택하여 줄무늬체조직을 대상으로 TH 면역반응에 의한 도파민세포의 출현을 관찰하였다. 태아중뇌세포를 이식한 세포괴 (cell mass) 속에서 TH에 강한 반응을 보이는 도파민세포체와 세포돌기들이 출현되었다. TH 유전자가 삽입된 별아교세포이식군에서는 TH에 반응하는 세포체가 출현되었으나 세포돌기는 관찰할 수 없었다. 이식세포이외의 숙주조직에서 일어나는 신경섬유의 재생은 선택적파괴모델이나 전파괴모델 모두에서 관찰할 수 없었다. 이상의 연구결과는 파킨슨병에서 세포이식에 의하여 기능적 회복이 가능함을 실험적으로 제시한 것으로 지속적인 도파 민 합성이 가능한 세포의 선택이 치료의 성패를 가름하는 중요한 요소가 될 것으로 사료된다.

영문 초록

We have used a rat model of Parkinson’s disease (PD) to address issues of importance for a future clinical application of dopamine neuron grafting in patients with PD. Implantation of fetal dopamine containing tissue into the striatum of Parkinson’s disease patients or animal PD model leads to behaviral recovery. Recovery may be related to two sources of dopamine: the grafted cells and/or the sprouted fibers from host dopaminergic neurons. In this study, we attended to determine whether behavoral recovery requires release of dopamine by the transplanted tissue or the sprouted fibers. Hemiparkinsonian model was made by 6-hydroxydopamine (6-OHDA) induced destruction of the dopaminergic migrostrial pathway only (selective model), or including mesolimbic pathway (complete model) which were confirmed by histochemical analysis. Either embryonic mesencephalic neurons or tyrosine hydroxylase (TH) gene-transfected astrocytes were microtransplanted into multiple striatal sites. Rats showing behavoral recovery by transplantation were sacrified and analysed by TH immunohistochemical staining. Strong TH-positive cell bodies and fibers extending from them appeared in the rats with embryonic mesencephalic neuron transplantation. However only TH-positive cell bodies were observed in TH-gene-transfected astrocyte transplants. No obvious sprouting of dopaminergic fibers from host striatal tissue were observed in both selective and complete rat PD models. It is concluded that only dopaminergic cell implants are able to induce functional recovery in 6-OHDA induced parkinsonian rats.

키워드

파킨슨병 동물모델 TH 세포이식 흑색질 줄무늬체 신경로복구 Parkinsonian model 6-OHDA Implantation TH immunoreactivity