백서 간에서 방사선조사에 의한 Apoptosis와 Cytokine 발현과의 관계

The Relationship between Radiation-Induced Apoptosis and the Expression of Cytokines in the Rat's Liver

목 적 : 백서의 간에서 나타나는 방사선조사에 의한 조직손상에서 IL-1, IL-4, IL-6, TNF 등의 cytokine과 apoptosis와의 상관관계를 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : 백서의 전신에 8 Gy의 방사선조사 후 각 1일, 3일, 5일, 7일, 14일에 간 조직의 변화를 현미경으로 관찰하고, apoptosis의 발현빈도를 확인하였으며, IL-1, IL-4, IL-6 및 TNF 등의 cytokine에 대해서 면역조직화학염색방법과, 간 조직과 혈액에서의 IL-6의 생물학적 활성도 측정 및 방사선 면역측정 등의 실험을 하였다. 결 과 : 방사선조사에 의한 간 손상은 광학현미경 소견상 방사선조사 후 1일부터 관찰되어, 3일과 5일에 염증세포의 침윤과 함께 가장 심하게 나타났고, 7일 이후부터는 섬유화가 시작되었다. Apoptosis의 발현빈도는 광학현미경 소견과 in situdetection method 모두에서 방사선조사 후 1일에 가장 높게 나타났다. 면역조직화학 염색 소견상, IL-1과 TNF의 발현은 조사 후 1일과 3일에 보였고, IL-4는 모든 군에서 발현되지 않았다. IL-6는 방사선조사 후 1일과 3일에 강양성으로 나타난 후 점차 감소하였고, 간 조직과 혈액에서의 I L-6의 생물학적 활성도와 방사선면역측정에서도 방사선조사 후 1일에 가장 높고 이후 점차 감소하였다. 결 론 : 간에 방사선조사를 시행한 결과 IL-1, IL-6 및 TNF와 같은 cytokine의 발현이 증가되었으며, 이들 cytokine의 분비가 apoptosis를 유도함으로써 apoptosis가 방사선조사에 의한 간 손상에 중요한 기전의 하나로 작용할 것으로 생각된다.

Purpose : To determine the role of cytokines in the apoptosis of rat's liver following irradiation. Materials and Methods : Sprague-Dawley rats were irradiated to entire body with a single dose of 8 Gy. The rats were divided into 5 groups according to the sacrifice day after irradiation. The liver and blood after 1, 3, 5, 7, and 14 days irradiation were sampled for evaluation of mechanism of apoptosis and role of cytokine in relation to radiation-induced tissue damage. The study was composed of microscopic evaluation of liver tissue, in situ detection method for apoptosis, immunohistochemical stain of IL-1, IL-4, IL-6 and TNF, bioassay and radioimmunoassay of IL-6 in liver tissue and blood. Results : Radiation-induced liver damage was noted from first day of radiation, and most severe parenchymal damage associated with infiltration of chronic inflammatory cells was seen in the groups of 5 days after radiation. A number of apoptosis were observed 1 day after radiation on both light microscope and in situ method. Afterwards , the number of apoptosis was gradually diminished. On immunohistochemical study, IL-1 and TNF were expressed 1, 3 days after radiation, but not expressed after that. IL-4 was not expressed in the entire groups. IL-6 was expressed with strong positivity in 1, 3 days after radiation. Bioassay and RIA of IL-6 in liver tissue and blood showed the highest value in 1 day after radiation, and the value is diminished after then. Conclusion : Apoptosis seemed to be the important mechanism of radiation-induced liver damage, and is possibly induced by the release of cytokines, such as IL -1, IL-6, TNF in view the simultaneously increased appearance of apoptosis and cytokines.