신경아교세포의 형태, 면역학적 표현형, 그리고 분열 활성도의 변화는 중추신경계에서 발생하는 대부분의 병리현상에 있어 주요한 특징이다. 우리는 안쪽앞뇌다발(medial forebrain bundle; MFB) 절단 모델을 이용해 서로 다른 두 종류의 신경손상을 유도하고 그에 따른 신경아교세포의 분열양상을 연구하고자 하였다. 안쪽앞뇌다발을 절단키 위해 삽입한 캐뉼라에 의해 뇌조직이 파괴되어 급성 세포괴사(acute necrosis)가 일어나는 cannula track에서는 시술 후 1일부터 이미 많은 수의 BrdU 면역 반응세포가 관찰되었다. 그 수는 7일까지 크게 증가하다 감소하였으나 14일 후에도 상당히 많은 수의 BrdU 면역반응세포가 관찰되었으며, 그들 중 일부는 GFAP에, 그리고 일부는 OX-42에 양성반응을 보였다. 따라서 cannula track에서는 기계적 손상이 가해진 후 즉각적으로 미세아교세포와 별아교세포가 활성화되고 분열하기 시작하며 14일 까지도 비교적 다수의 세포가 증식활성을 유지함을 알 수 있었다. 일반적으로 cannula track을 바로 둘러싸는 세포괴사 지역 내에서는 주로 아메바형 미세아교세포가, cannula track에서 다소 떨어진 세포괴사 지역의 가장자리에서는 주로 별아교세포가 BrdU에 양성반응을 나타내었다. 이전에 우리는 안쪽앞뇌다발을 절단하면 흑색질(substantia nigra)에 위치하는 도파민 신경세포의 세포자멸사(apoptosis)가 유도됨을 보고한 바 있다. 안쪽앞뇌다발의 절단에 의해 세포자멸사가 유도되는 흑색질에서도 시술 후 1일부터 BrdU 양성반응세포가 관찰되었으나 소수에 불과하였다. 그 수는 3일부터 점차 증가하여 7일에 최고치에 도달하였으며, 14일 후에는 분열 중인 세포의 수가 크게 감소하였다. 그들 중 대부분은 OX-42에 양성반응을 보이는 분지형 미세아교세포와 이중염색 되었으나 GFAP와 이중염색되는 세포는 관찰할 수 없었다. 이것은 세포자멸사에 반응하여 분열하는 세포는 별아교세포가 아니라 미세아교세포이며, 그들의 형태와 분열 활성도도 cannula track에서 관찰된 것과 다르다는 것을 나타낸다. 한편, OX-42와 GFAP에 모두 음성반응을 보이는 것으로 생각되는 BrdU 면역반응세포를 cannula track과 흑색질에서 모두 관찰할 수 있었는데, 이들은 말초에서 유입된 면역세포로 추측되었다. 이 결과는 신경손상의 종류에 따라 신경아교세포의 증식활성이 상이하게 일어남을 증명하는 것이다.
Changes in morphology, immunophenotypes and proliferative activity of neuroglia are key features in most forms of CNS pathology. We compared proliferative activity of neuroglial cells in response to two different types of brain injury induced by medial forebrain bundle (MFB) axotomy. In the cannula track where acute necrosis occurs due to mechanical lesion caused by cannula inserted to incise the MFB, many BrdU-immunoreactive (ir) cells appeared around the cannula track already at 1 day post-lesion (1 dpl). Their number significantly increased by 7 dpl and then decreased, but considerable number of BrdU-ir cells was still found at 14 dpl. Some of the BrdU-ir cells were double-labeled with either OX-42 or GFAP. This finding suggests that both microglia and astrocytes are activated and proliferate immediately after the mechanical damage, and the proliferative activity is maintained in a considerable number of these cells by 14 dpl. In general, the main cell type showing BrdU immunoreactivity was amoeboid microglia within the necrotic zone immediately surrounding the cannula track, and was astrocytes in the periphery of the necrotic zone more or less apart from the cannula track. Previously, we reported that MFB axotomy induces apoptosis of dopaminergic (DA) neurons in the substantia nigra (SN). In the SN where axotomized DA neurons undergo apoptosis, only a few BrdU-ir cells were found at 1 dpl. Their number increased gradually from 3 dpl and peaked at 7 dpl, then significantly reduced at 14 dpl. Most of them were double-labeled with OX-42-positive ramified microglia but not with GFAP. This data indicates that microglia but not astrocyte are the cell type that proliferate in response to apoptotic neuronal cell death, and their morphology and proliferative activity are different from those observed in the cannula track. Meanwhile, in the both cannula track and SN, some BrdU-ir cells were thought to be neither GFAP-positive nor OX-42-positive, and thus they were presumed to be infiltrated peripheral immune cells. These results demonstrate that different types of neuronal cell death are accompanied with different neurogilal proliferative activities.
(0)
(0)