흰쥐 무릎관절 공간 발생에 관한 투과전자현미경적 연구

• 영문명: The Electron Microscopic Study on the Development of Knee Joint in Rat
• 발행기관: 대한해부학회
• 저자명: 임형수(Hyoung Soo Lim) 오원환(Won Hwan Oh) 임재영(Jae Young Lim) 김용욱(Yong Wook Kim) 이왕재(Wang Jae Lee) 장가용(Ka Young Chang) 황덕호(Douk Ho Hwang)
• 간행물 정보: 『대한해부학회지』제33권 제3호, 339~352쪽, 전체 14쪽
• 주제분류: 의약학 > 의학일반
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2000.06.30

국문 초록

본 연구는 무릎관절 윤활막의 발생 중에서 관절공간이 형성되는 시기에 나타나는 것으로 알려진 아포토시스 세포 (apoptotic cell)의 출현 여부 및 세포 특성을 규명하기 위한 목적으로 행하여졌다. 실험재료로는 태령 제16일부터 태령 제 20일까지의 흰쥐 태자 무릎관절을 사용하였다. 먼저, 관절틈새 (joint cleft) 형성 시기를 알아보기 위하여 광학현미경 관찰을 시행하였고, 이 시기에 나타나는 것으로 알려진 아포토시스 (apoptosis)를 확인하기 위하여 TUNEL 염색과 투과전자현미경적 관찰을 시행하였다. 면역전자현미경적 관찰은 Bax와 tissue Transglutaminase C, CPP32에 대한 면역세포화학적 면역금 표지를 시행하고 JEOL 1200 EX-II 투과전자현미경으로 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 태령 제16일에 무릎뼈와 넙다리뼈 사이, 관절틈새가 형성될 부위에 많은 중간엽세포들이 관찰되었는데, 중간엽세포는 핵이 세포의 대부분을 차지하고 있었으며 세포소기관 중 과립세포질세망의 확장을 보였다. 2. 태령 제17일에 처음으로 관절틈새가 관찰되었으며, 두 개의 연골들 중 원시 십자인대 사이에서 모세혈관들이 흩어져 나타났고 아포토시스 세포와 세포괴사가 관찰되었다. 아포토시스 세포의 핵은 압축되고 불규칙하며 핵막 쪽으로 염 색질이 농축되어 핵의 조각화 (fragmentation)를 보였으며, 세포질 내에 다른 세포소기관의 형태적 변형은 일어나지 않 았다. 또한, 세포괴사를 보이는 세포들은 관절공간과 접하는 부위에서 관찰되었다. 3. 태령 제18일부터 아포토시스 세포는 관찰되지 않았으며, 관절공간과 접하는 부위에서 윤활포식세포 (macrophage-like synoviocyte)와 윤활분비세포 (fibroblast-like synoviocyte)의 구분이 가능하였다. 4. 태령 제17일에 대한 TUNEL 염색을 통하여 넙다리뼈와 정강뼈 사이 관절틈새와 원시십자인대 형성부위에서 소수의 TUNEL 양성반응 (positive reaction)이 관찰되었다. 5. 태령 제17일에 Bax에 대한 면역금 표지에서는 아포토시스 세포의 미토콘드리아와 과립세포질세망 주변부위에서 Bax 의 표지가 관찰되었으며, 아포토시스체의 함축된 핵과 함유된 세포질에서도 Bax가 표지되었다. 6. 태령 제17일의 아포토시스 세포의 핵막 주변부위와 세포질의 공포 주변부위 그리고 세포막과 세포사이물질에서 TGc (tissue Transglutaminase C)가 다량으로 표지 되었으며, 아포토시스체에서도 TGc가 표지 되었다. 7. CPP32는 태령 제17일 아포토시스 세포의 세포질 전반에 걸쳐 고르게 표지 되었으며, 아포토시스체의 함축된 핵 내 염색질과 세포질의 일부가 포함된 부위에서 표지가 증가되어 있었고, 아포토시스체를 포식한 주변 인접 세포질에서도 CPP32가 표지 되었다. 결론적으로, 흰쥐 무릎관절 발생 중 관절 공간 형성에서 관절틈새는 태령 제17일에 처음 형성되며, 관절틈새 형성 시기 인 태령 제17일에 표지된 TUNEL에 대한 양성반응은 아포토시스 세포에 대한 반증임을 알 수 있고, 태령 제18일부터는 윤활포식세포와 윤활분비세포의 구분이 가능하다. 또한, 태령 제17일에 출현하는 아포토시스 세포는 Bax와 TGc, CPP32에 표지되는 것으로 사료된다. 그러므로, 흰쥐 무릎관절 발생 중 관절틈새 형성은 아포토시스 세포와 세포괴사가 동시에 기 여하는 것으로 여겨진다.

영문 초록

These study was designed to observe the appearance and the characteristics of apoptotic cells during the development of knee joint in rat. The fetus were collected on the 16th, 17th, 18th, 19th, and 20th day of pregnancy. In this study, TUNEL staining, electron microscopic investigation and immunocytochemical gold labeling techniques were used. In the immunocytochemical gold labeling techniques, primary antibodies were used, which were to be polyclonal rabbit anti-mouse/rat Bax, polyclonal rabbit anti-tissue transglutaminase C, and polyclonal goat anti-cpp32p20. The samples were observed under JEOL 1200 EX-II transmission electron microscope. The results were as follows. 1. In a 16-day-old fetus, between femur and tibia cartilages, mesenchymal cells were observed. Mesenchymal cells had marginated heterochromatin and dilated rough endoplasmic reticulum. 2. In a 17-day-old fetus, the knee joint clefts were first formed. In the primordial cruciate ligaments between the cartilages, capillaries were scattered. The apoptotic cells, which had fragmented and condensed nucleus, showed in the synovium. And necrotic cells, which had nuclear chromatin margination, perinuclear cisternae, and dilated rough endoplasmic reticulum, also were observed in the joint cleft surface. 3. From the 18-day-old fetus, phagocytic synovial cells and secretory synovial cells could be confirmed. The apoptotic cells were not seen. 4. In a 17-day-old fetus, a few cells were positive for TUNEL reaction in the joint cleft region. 5. In a 17-day-old fetus, Bax were marked on the mitochondria, endoplasmic reticulum of apoptotic cells. Also, it was marked at the phagocytosed apoptotic bodies in the neighboring cells. 6. In a 17-day-old fetus, the tissue Transglutaminase C were marked in the perinuclear region, vacuoles, cell membrane and extracellular matrix of the apoptotic cells. Also, it was marked at the phagocytosed apoptotic bodies in the neighboring cells. 7. In a 17-days-old fetus, CPP32 labeling were marked in the cytoplasm of the apoptotic cells. Practically, it was distributed between the phagocytosed apoptotic bodies and the neighboring cells. On the basis of above findings, it is obvious that the joint cleft are first formed in a 17-day-old fetus, a few cells are to be TUNEL positive signals, and the apoptotic cells contain Bax, tissue Transglutaminase C, and CPP32. Therefore the apoptotic cells and the necrotic cells are appeared in the 17-day-old fetus, and these cells are concerned with joint cleft formation.

키워드

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