Spatial and Temporal Expression Patterns of Apoptosis-related Genes in Rat Spinal Cord During Normal Aging

• 발행기관: 대한해부학회
• 저자명: 김종민(Jong-Min Kim) 정윤희(Yoon Hee Chung) 신정민(Chung Min Shin) 박경한(Kyeong Han Park) 조사선(Sa Sun Cho) 백상호(Sang Ho Baik) 차중익(Choong Ik Cha)
• 간행물 정보: 『대한해부학회지』제32권 제4호, 475~487쪽, 전체 13쪽
• 주제분류: 의약학 > 의학일반
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 1999.08.30

국문 초록

세포사의 한 형태로서 다양한 생리적 혹은 병적 상황에서 일어나는 아포프토시스의 기전을 이해하기 위해 최근 많은 연 구가 이루어져 왔다. 최근에는 신경계통에서 손상에 대해 보이는 반응과 그리고 다양한 퇴행성 질환 (예: 근위축성 측삭 경화증)에서 주된 세포사의 경로로서 생각되고 있다. 이러한 과정에서 중요한 역할을 할 것으로 생각되는 c-fos, Bcl-2, Bax, p53 유전자가 척수에서 단백질로 발현되는 양상과 노화에 따르는 그 변화 양상을 규명하기 위해 본 연구를 수행하였다. c-Fos 면역염색성 세포는 생후 1주된 쥐에서는 척수의 회색질에 미만성의 분포 양상을 보였다. 이 세포들은 핵에 국한되 어 둥글게 염색되었다. 5개월된 쥐에서는 c-Fos 면역염색성 세포가 많이 감소하였으며 24개월된 쥐에서는 발견되지 않았다. Bcl-2 면역염색성 세포는 척수 회색질에서 미만성의 분포를 보였으나 라미나 VIII과 IX에서 더 뚜렷한 양상이었다. 세포 는 중앙 부위는 염색이 되지 않고 변연부를 따라서 염색되는 특징이 있었다. 5개월된 쥐에서는 Bcl-2 면역염색성 세포가 감소하였으며 24개월된 쥐에서는 Bcl-2 면역염색성 세포는 다시 증가하는 양상을 보였다. Bax 면역염색성 세포의 분포 양상은 Bcl-2 면역염색성 세포와 유사하였다. 그러나 Bax 면역염색성 세포의 수가 훨씬 많았다. 세포질이 풍부하고 큰 다각형의 세포 혹은 크기는 더 작고 별모양인 세포들이 1주된 쥐의 횡단 조직에서 미만성의 분포를 보였다. 5개월된 쥐에서는 Bax 면역염색성 세포의 수가 더 증가하였고 24개월된 쥐에서는 5개월과 유사하였다. p53 면역염색성 세포는 1주된 쥐에서는 발견되지 않았고 5개월된 쥐와 24개월된 쥐에서 노화에 따라 증가하는 양상을 보 였다. Bcl-2 면역염색성 세포와 유사하게 중앙 부위는 염색이 되지않고 변연부를 따라서 염색되는 특징이 있었다. 이 결과로 흰쥐 척수에서 c-fos, Bcl-2, Bax, p53 유전자의 발현이 연령 증가에 따른 일정 형태를 보인다는 것을 알 수 있다. 이 유전자의 산물들이 노화에 따라 변화하는 양상을 보인다는 사실은 아포프토시스가 신경계통의 발생과 노화 과정에서 작용하고 있다는 한 증거가 된다. 이러한 형태학적 자료는 세포사 기전에서 노화와 연관된 변화를 연구하거나, 혹은 근위축성 측삭 경화증과 같은 신경퇴행성질환의 연구에서 기초 지식으로서 활용될 수 있을 것이다.

영문 초록

The pattern of distribution in rat spinal cord and changing pattern during normal aging of c-Fos, Bcl-2, Bax, and p53 expression were investigated by immunohistochemical staining. Male Sprague-Dawley rats at the age of one week, five months, and two years were studied. C-Fos immunoreactivity was observed diffusely in gray matters in neonatal rats, preferentially located in deep dorsal horn and around central canal. Compared with those of neonatal rats, immunoreactive cells decreased prominently in adult rats. In aged rats, these cells were not seen in any segments. In a transverse section, spatial expression of Bcl-2 and Bax proteins showed a diffuse distribution pattern with immunoreactivity more prominent in the anterior horn. Continuing expression of these proteins was shown in each age group. In adult rats, Bcl-2 immunoreactivity was decreased drastically compared to that of neonatal rats. The immunoreactivity was higher in aged than in adult rats, but the number of immunoreactive cells was not different between aged and neonatal rats. The number of Bax-immunoreactive cells was greater in adult than in neonatal rats; in aged rats, it was similar with that of adult rats. The spinal cords of neonatal rats were not p53-immunoreactive, though p53-positive cells were detected in all segments of adult spinal cord. P53-positive cells were stained along the cellular margin, with a pale central portion. The pattern of p53 immunoreactivity in adult and aged rats was similar; the number of p53- positive cells, however, was higher in aged rats than in adult. In conclusion, we demonstrated that the expression patterns of c-Fos, Bcl-2, Bax, and p53 proteins in rat spinal cord change during normal aging for the first time.

키워드

c-Fos Bcl-2 Bax p53 Spinal cord Aging Programmed cell death 척수 노화 세포사