모체 thyroxine 투여가 태아알코올효과를 가진 흰쥐 소뇌에서 BDNF함유 조롱박세포의 생후 발달에 미치는 영향

정윤영; 강양수; 정상봉; 김영기; 김종중; 문정석; 박영란; 김복; 박상수; 천관영; 류소연

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저자정보: 정윤영 강양수 정상봉 김영기 김종중 문정석 박영란 김복 박상수 천관영 류소연

저널정보: 대한체질인류학회 해부·생물인류학 대한체질인류학회지 제18권 제1호

발행연도: 2005.3

수록면: 29 - 43 (15page)

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임부의 알코올 남용은 태아 정신발육지연의 흔한 원인이다. 임부의 음주 양이 중간정도 수준이더라도 영양실조가 동반되면 행동과 학습장애 등을 나타내는 태아알코올효과를 야기시킬 수 있다. 특히 태아의 뇌 발생에 예민한 결정적 기간동안 지속적으로 음주하는 경우 태아알코올효과를 나타내기 쉽다. 본 실험에서는 임신 기간중 지속적으로 알코올을 섭취하는 모체에 thyroxine을 투여하여 알코올의 유해한 영향으로 인한 태아알코올효과를 개선시킬 수 있는지를 알아보기 위하여 생후 연령에 따라 흰쥐 소뇌겉질에서 BDNF함유 신경세포의 발달과 성숙 양상을 관찰하였고 생후 14일의 소뇌겉질에 분포하는 BDNF함유 조롱박세포의 미세구조를 관찰하였다.
실험동물은 세 군으로 나누었는데 매일 35 칼로리 정도의 알코올을 섭취한 알코올 군, 알코올 대신 dextrin이 첨가된 유동액을 섭취한 정상 군, 그리고 알코올을 매일 섭취하고 thyroxine을 매일 5 μg/kg 피하 주사하여 알코올 ±T₄군으로 하였다. 생후 0, 7, 14, 21, 28일에 희생시켜 면역조직화학염색을 시행하였으며 그 중 일부는 포매전 방법을 이용하여 면역전자현미경적 염색을 시행하였다. 본 연구 결과, 생후 14일부터 알코올 ±T₄군과 정상 군이 유사한 성숙양상을 보였으나 알코올 군에서는 BDNF함유 조롱박세포들이 미성숙 양상을 나타냈으며 불완전한 단층배열을 이루고 있었다. 생후 14일의 BDNF함유 조롱박세포의 미세구조를 세 군에서 비교한 결과, 알코올 군에서는 세포소기관의 형태가 뚜렷하지 않았으나 정상 군과 알코올 ±T₄군에서는 과립세포질그물이 작은 단위로 관찰되었고 뚜렷한 골지장치들이 핵 주변에 분포해 있었으며 닛슬소체 형성도 뚜렷하게 나타나는 등 유사한 미세구조를 가지고 있었다.
이상의 결과에서 보이는 알코올 군과 알코올 ±T₄군 사이의 생후 성숙 양상의 차이는 알코올에 노출된 모체에 투여하는 thyroxine이 그 후손의 소뇌겉질의 BDNF함유 조롱박세포의 생후 발달에 미치는 유해한 영향을 개선시킬 수 있음을 시사한다. 또한 모체 thyroxine 투여로 인해 그 후손의 생후 발달 초기에 BDNF와 같은 신경영양인자의 합성이 증가되어 임신 중 알코올 남용으로 인한 갑상샘호르몬 부족으로 발생하는 태아알코올효과에도 좋은 효과가 있을 것으로 생각된다.

Maternal alcohol abuse is thought to be the common cause of mental retardation. Even moderate maternal alcohol consumption may produce fetal alcohol effects with behavioral and learning difficulties, if the drinking is associated with malnutrition. Especially, continuous alcohol consumption during critical period of brain development is very likely to produce fetal alcohol effects. The aims of this study are to investigate whether exogenous thyroxine treatment to alcohol-fed dams may ameliorate the detrimental effects of alcohol on the postnatal development of BDNF-containing Purkinje cell of the cerebellar cortex of the offspring.
The morphological features of the growth and maturation were observed at 0, 7, 14, 21, 28 postnatal days via immunohistochemistry. In addition, electron microscopic finding of BDNF-containing Purkinje cell at P14 was also examined. Time-pregnant rats were divided into three groups. Alcohol-fed group received 35 calories of liquid alcohol diet daily from gestation day 6; control pair-fed group was fed a liquid diet in which dextrin replaced alcohol isocalorically; alcohol ±T₄ group received 35 calories liquid alcohol diet and exogenous thyroxine subcutaneously.
As a result, a similar developmental pattern of BDNF- immunoreactive Purkinje cells was observed in control pairfed and alcohol ±T₄ group on and after P14. These cells of alcohol-fed group showed immature features. Single-layer arrangement of these cells in alcohol-fed group was not completely achieved throughout postnatal life. Electron microscopic observations of BDNF- immunoreactive Purkinje cells at P14 revealed large nucleus, small cytoplasm, small amount of ribosomal collection and rudimentary cytoplasmic organelles in alcohol-fed group. The morphology of BDNF-immunoreactive Purkinje cell in alcohol ±T₄ group was similar to that in control pair-fed group. It was characterized by numerous short segments of rough endoplasmic reticulum, many of which showed a tendency of parallel alignment that suggested an attempt at Nissl body configuration. The cytology of Golgi complexes was also found within the cytoplasm in perinuclear location. Those observed differences of postnatal maturation patterns between alcohol-fed and alcohol ±T₄ group may indicate the beneficial effects on the postnatal development of BDNF-containing Purkinje cells in cerebellar cortex in the pups of thyroxine-treated alcohol-exposed dams.
These results suggest that the increase of BDNF synthesis during early postnatal life caused by maternal administration of exogenous thyroxine may ameliorate fetal alcohol effects as a result of the dysthyroid state following maternal alcohol abuse.

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[학술지(정기간행물)] - / 1996 / Up-regulation of highaffinityneurotrophin receptor trkB-like protein onWestern blots of rat cortex after chronic ethanol treatment : 161 ~ 164

[학술지(정기간행물)] - / 1994 / The Trk family of neurotrophin receptors 25 : 1386 ~ 1403

[학술지(정기간행물)] - / 1993 / Glutamate receptor agonistsenhance the expression of BDNF mRNA in culturedcerebellar granule cells 18 : 201 ~ 208

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