백서의 후구절제 우울모델에서 Memantine 투여 후 뇌구조와 해마 조직 소견 변화

MRI Structure and Histological Change of Rat after Memantine Intake in Olfactory Bulbectomised Depression Model

&nbsp;&nbsp;연구목적 : 뇌 구조 및 해마조직 변화 소견을 통해 백서의 후구절제 모델(olfactory bulbectomy, OB모델)이 우울증의 동물 모델로서 타당한가를 검증하고, NMDA 길항제인 memantine이 항우울제로서의 가능성이 있는지를 확인해 보고자 본 연구를 시행하였다.<BR>&nbsp;&nbsp;방법 : 생후 8주된 수컷 Sprague-Dawley 백서를 MRI 기초 촬영 후 OB군(olfactory bulbectomized rats)과 sham 처치 군으로 나누었다. 수술 후 6주째에 뇌실과 미상핵의 구조 변화를 MRI로 확인하였다. 그 후 OB군을 memantine과 위약 투여군으로 나누어 6주간 각각 구강 섭취하게 한 후 MRI 촬영을 실시하였다. 수술 전, 수술 후, 약물 투여 후에 각각의 그룹에서 한 마리씩 희생시켜 MRI로 측정하지 못한 해마부위의 조직 소견을 확인하였다.<BR>&nbsp;&nbsp;결과 : 1) OB 수술군에서 sham 처치군에 비해 수술 후 좌측과 우측 측뇌실, 제 3 뇌실의 크기는 의미있게 증가하였고(p=0.007, p=0.008, p=0.003), 좌측과 우측 미상핵의 크기는 의미있게 감소하였다(p=0.014, p=0.032). 2) Memantine 복용 군은 위약군에 비해 좌측과 우측 측뇌실과 좌측과 우측 미상핵의 크기가 의미있게 회복되는 소견을 보였다(p=0.004, p=0.03；p=0.04, p=0.05). 3) 수술후 해마 조직소견은 sham 처치군은 수술전과 차이가 없었으나 OB 군은 CA3 부위의 신경세포에서 세포질의 호산성 변화, 핵 위축, 과염색성등의 명확한 세포 손상 소견이 관찰되었다. 또한, memantine을 투여한 후 OB 군은 위약 투여한 군에 비해 손상된 세포수가 명백히 감소하고 다소간의 정상세포도 관찰할 수 있었다.<BR>&nbsp;&nbsp;결론 : 이상의 뇌구조 및 해마의 조직학적 소견들은 우울증 동물 모델로서 OB 모델의 타당성을 지지하며, memantine은 손상된 뇌를 회복시키는 기능을 보였는바 향후 항우울제로서의 가능성이 기대되었다.

&nbsp;&nbsp;Objective : The validity of olfactory bulbectomized rat as an animal depression model and the possibilities of the NMDA antagonist as an antidepressant would be evaluated by demonstrating structural alterations in their brain MRIs and histological findings of hippocampus. Methods : Those 8-week old male Sprague-Dawley rats received either an olfactory bulbectomy or sham operation and volume changes at ventricles and caudate nucleus in their brain MRI were acquired at preoperation and postoperation. Those olfactory bulbectomized rats received either memantine, an uncompetitive NMDA antagonist, or normal saline, a placebo, and their brain structural changes in MRI were acquired. At preoperation, postoperation, and postmedication each one of the rats with sham-operation, with memantine, and with placebo was sacrificed to acquire histological impressions. Results : 1) Comparison of the volume changes between preoperation and postoperation showed statistical significance; the volumes of the left and right lateral ventricles (p=0.007, p=0.008) and the third ventricle (p=0.003) increased significantly but the volumes of left and right caudate nucleus decreased (p=0.014, p=0.032), compared to that of the controls. 2) After 6-weeks of memantine administrations, the OB rats revealed more definite recovery in brain MRIs statistically than the controls : the volumes of left and right ventricles and left and right caudate nucleus (p=0.004, p=0.03；p=0.04, p=0.05). 3) The hippocampus histological findings of the olfactory bulbectomy showed frequently eosinophilic cytoplasm and hyperchromatic nucleus with shrinkage in CA3. After memantine intake, the hippocampus histological findings returned to nearly normal and showed mixtures of normal cell and abnormal neuron cell. Conclusion : The OB models would be valid as an animal model of depression and alterations in their brain MRI images after administrations of NMDA antagonist could be an indicator of antidepressant effects.