말초조직염증이 흰쥐 척수 및 등쪽뿌리신경절의 brain-derived neurotrophic factor 및 trkB에 미치는 영향

• 영문명: Effects of Peripheral Inflammation on Brain-Derived Neurotrophic Factor and TrkB in Rat Dorsal Root Ganglia and Spinal Cord
• 발행기관: 대한해부학회
• 저자명: 이성락(Sung-Lak Lee) 김정기(Jeong-Ki Kim) 도미향(Mi-Hyang Do) 김효신(Hyo-Sin Kim) 이상지(Sang-Ji Lee) 김동선(Dong-Sun Kim) 조희중(Hee-Jung Cho)
• 간행물 정보: 『대한해부학회지』제32권 제6호, 789~799쪽, 전체 11쪽
• 주제분류: 의약학 > 의학일반
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 1999.12.30

국문 초록

최근 본 연구자들은 실험동물의 말초조직에 염증을 유발시켰을 때 등쪽뿌리신경절(DRG)에서 brain-derived neurotrophic factor (BDNF) mRNA가 증가하였고 이것은 신경성장인자를 매개로 일어난다고 보고하였다. 이때, 말초조직염증은 DRG 및 척수에서 BDNF를 증가시키며 또한 이 부위에서 trkB mRNA의 발현에 변화를 가져올 것으로 기대되어 본 연구에서는 Freund’s adjuvant를 흰쥐의 한쪽 뒷발바닥에 주사하여 염증을 유발시킨 후 DRG 및 척수에서의 BDNF 면역반응성의 변화를 면역조직화학기법으로, trkB mRNA의 양적변화를 RT-PCR법으로, 또한 in situ hybridization 기법을 이용하여 BDNF mRNA와 preprotachykinin (PPT) mRNA, calcitonin gene-related peptide (CGRP) mRNA 혹은 trkB mRNA와의 공존여부를 연구하여 다음의 결과를 얻을 수 있었다. 1. 말초조직염증을 유발시켰을 때 주사 후 1 및 3일째에 DRG에서 BDNF 면역반응 신경세포의 수가 유의하게 증가하였고 7일 후에는 정상치로 회복되었다. 척수의 경우 등쪽뿔의 층판 I, II, IV 및 V에서 주사 후 1 및 3일째에 BDNF 면역반응 축삭종말의 수가 유의하게 증가하였으며 7일 후에는 정상치로 회복되었다. 2. 말초조직염증을 유발시킨 후 DRG에서는 3일째에 truncated trkB (trkB.T) mRNA의 증가를 볼 수 있었으며 full-length trkB (trkB.FL) mRNA의 변화는 관찰되지 않았다. 척수의 경우 trkB.T mRNA 및 trkB.FL mRNA의 변화는 없었다. 3. DRG에서는 많은 BDNF mRNA 함유신경세포들이 말초조직염증 유발 후 PPT mRNA 혹은 CGRP mRNA를 공유하였다. 4. DRG의 BDNF mRNA 함유신경세포는 trkB mRNA를 거의 공유하지 않았다. 이상의 결과를 종합해 보았을 때 BDNF는 말초조직염증에 의한 동통의 전달에 중요한 역할을 할 뿐만 아니라 DRG에서는 측분비기능 (paracrine function)도 가지는 것으로 사료되었다.

영문 초록

Recent study showed that peripheral inflammation induced an increased expression of brain-derived neurotrophic factor (BDNF) mRNA which was mediated by nerve growth factor in the dorsal root ganglion (DRG). Therefore, it is conceivable that peripheral inflammation may induce an increase in BDNF synthesis in DRG and consequently enhance the level of BDNF in the spinal cord and that gene expression of trkB mRNA may be altered. In the present study, we evaluated changes in BDNF-immunoreactivity and trkB mRNA in the DRG and spinal cord by means of immunohistochemistry and RT-PCR, respectively, following peripheral tissue inflammation produced by intraplantar injection of Freund’s adjuvant into rat paws. In addition, coexistence of BDNF and preprotachykinin (PTT) mRNAs, BDNF and CGRP mRNAs or BDNF and trkB mRNAs in the DRG following inflammation was observed by means of in situ hybridization. The results obtained were as follows; 1. Inflammation induced a significant increase of the number of BDNF-immunoreactive (IR) neurons in the ipsilateral DRGs. The increase was observed 1 and 3 days after injection of adjuvant, and the levels had returned to normal by 7 days. In the spinal cord, inflammation also induced an elevation in the expression of BDNF-IR terminals in the medial superficial layers of the ipsilateral dorsal horn and in lamina V 1 and 3 days after injection. 2. There was significant increase of truncated trkB (t-trkB) mRNA in the ipsilateral DRG 3 days following inflammation. Changes in the expression of trkB mRNA in the DRG or trkB and t-trkB mRNAs in the spinal cord were not observed. 3. Many neurons showed increased coexistence of BDNF and PTT mRNAs or BDNF and CGRP mRNAs in the DRG following inflammation. 4. Few neurons showed coexistence of BDNF and trkB mRNAs in the DRG following inflammation. The results suggest a paracrine function for BDNF within the DRG in addition to an important role related with nociception following peripheral inflammation.

키워드

Brain-derived neurotrophic factor trkB 등쪽뿌리신경절 척수 말초조직염증 Dorsal root ganglion Spinal cord Peripheral inflammation