Tetraethylammonium에 의한 간질 모양 활동의 유도와 GABA 길항제의 효과

Tetraethylammonium-induced Epileptiform Activity and its Modification by GABA Antagonist in the Rat Visual Cortex

목 적 : 본 연구에서는 TEA가 시작 피질의 흥분성에 영향을 미칠 수 있는지 알아보고 TEA로 유도된 효과로 인해 발작성 활동 전위가 반복적으로 생겨 궁극적으로는 자발적인 발작을 만들 수 있는지 살펴보고, GABA 길항제인 BIC 효과를 관찰하며, NMDA 길항제인 D-AP5와 non-NMDA 길항제인 CNQX의 효과를 관찰하였다. 방 법 : 생후 19-23일 사이의 Sprague-Dawley 쥐를 대상으로 조직 절편을 얻어 얼음으로 차갑게 한 인공 뇌척수액에 담가두었다. 그런 다음 각각 1, 5, 10 mM TEA, 5 µM BIC, 50 µM D-AP5와 10 µM CNQX를 첨가한 인공 뇌척수액으로 옮겨 다시 1시간 동안 전기장 전위를 측정하였다. 결 과 : 1 mM TEA에서는 자발적인 간질 모양 활동파가 나타나지 않았지만, 5 mM TEA에서는 간질간기에 자발적인 간질 모양 활동파만 나타났으며, 10 mM TEA 에서는 간질간기와 간질기에 자발적인 간질 모양 활동파를 보였다. 10 mM TEA유도 자발성 간질기 경련 모양과 5µM BIC 추가 후 변화를 살펴보았는데, 5 µM BIC 첨가는 TEA 유도성 간질기 경련 모양 활동파를 차단하지만, 간질간기 경련 모양 활동파는 차단하지 못하였다. 10 mM TEA 유도 자발성 간질기 경련 모양과 10µM CNQX 추가 후 변화를 살펴보았는데, CNQX 추가 후 경련 모양 활동파의 지속 시간 감소, 빈도 저하와 진폭 감소를 나타냈다. 10 mM TEA 유도 자발성 간질기 경련 모양과 50µM D-AP5 추가 후 변화를 살펴보았는데, 간질기 및 간질 간기 경련 모양 활동파가 나타나지 않았다. 결 론 : TEA는 칼륨 통로 차단제로서 시각 피질의 흥분성에 영향을 미쳐, 이로 인해 발작성 활동 전위가 반복적으로 생겨 궁극적으로는 자발적인 발작을 유도함을 알 수 있다. TEA 유도 자발성 간질 모양 활동파는 GABA 수용체 길항제인 BIC에 의해 간질기 경련 모양 활동이 차단되었는데, 이로 미루어 GABA-매개성 전위는 간질 모양 활동파 발생을 제한하는 역할을 한다고 할 수 있다. TEA 유도 자발성 간질 모양 활동파는, non-NMDA 길항제인 CNQX에 의해 완전 차단되지 않고 지속시간 감소, 빈도 저하와 진폭 감소를 나타냈고, NMDA 길항제인 D-AP5에 의해서 사라졌는데, 이로 미루어 non-NMDA 및 NMDA 수용체 매개성 기전이 관련이 있는 것으로 생각된다.

Purpose : The goal of this study was to investigate the effect of tetraethylammonium(TEA) on the excitability of visual cortex, and observe the induction of epileptiform activity. Also, it was aimed to define the characteristics of spontaneous activity and observe the effect of GABA antagonist, NMDA antagonist and non-NMDA antagonist on the TEA-induced epileptiform activity. Methods : The visual cortex slices in this study were obtained from 19 to 23 day-old Sprague-Dawley rats. Extracellular cellular recording was performed to observe the induction of epileptiform discharge perfused by artificial CSF containing 1,5 and 10mM TEA and the effect of 10µM 6-cyano-7-nitroquinoxaline-dione disodium(CNQX) and 50µM D-(-)-2-amino-5-phosphonopentanoic acid(D-AP5) on the 10 mM TEA0induced epileptiform activity. Results : Spontaneous epileptiform activities were observed in 5 and 10 mM TEA groups. The addition of 5 µM BIC blocked the TEA-induced spontaneous ictal epileptiform activity but didn't block the TEA-induced spontaneous interictal epileptiform activity. The addition of 10 µM CNQX shortened duration, decreased frequency and amplitude of the TEA-induced spontaneous ictal and interictal epileptiform activity. Conclusion :TEA induced the increased excitability in the visual cortex and spontaneous epileptiform activity. 5µM BIC blocked the TEA-induced spontaneous ictal epileptiform activity and GABA antagonist BIC plays a role in limiting the epileptiform discharge. The TEA-induced spontaneous epileptiform activity induction was decreased by CNQX and blocked by D-AP5. NMDA and non-NMDA are required to modify the TEA0induced spontaneous epileptiform activity.