Kainic acid 투여로 유발되는 경련발작이 흰쥐 뇌에서 inositol 1,4,5-trisphosphate 수용체 유전자 발현에 미치는 영향
The Effect of Kainic Acid Induced Convulsions on the Expression of Inositol 1,4,5-trisphosphate Receptor mRNA in the Rat Brain
이 실험에서는 kainic acid (KA) 전신투여가 흰쥐 뇌에서 inositol 1,4,5-trisphosphate (IP3) 수용체 발현에 미치는 영향을 in situ hybridization 조직화학법으로 규명하고자 하였다. 경련발작을 일으킬 수 있는 양인 10 mg/kg의 KA를 배안으로 주사한 후 치아이랑, 대뇌겉질, 꼬리조가비핵에서 IP3 수용체 mRNA의 현저한 감소를 관찰할 수 있었으며, 해마 CA1-CA3 부위와 소뇌에서도 중등도의 발현 감소를 관찰할 수 있었다. 치아이랑에서 IP3 수용체 mRNA는 KA 처리 6시간 후에 현저하게 발현이 감소하여 9시간에 가장 많이 감소하였으며, 그 이후 점차 회복되어 72시간 후에는 정상 수준의 발현을 보였다. 해마의 CA1-CA3 부위, 대뇌겉질, 꼬리조가비핵에서는 KA 처리 후 9시간에 급격한 발현의 감소를 보였으며, 그 이후 점차 회복되어 24시간에는 정상 수준의 발현을 보였다. 소뇌에서는 유의할 만한 발현의 감소를 KA처리 9시간 군에서만 관찰할 수 있었다. 한편 NMDA 수용체 차단제인 MK-801을 전처치한 후 KA 투여한 실험에서는 IP3 수용체 mRNA의 유의할 만한 발현 변화를 관찰할 수 없었다. 이상의 결과에서 IP3 수용체 유전자는 KA 처리에 의해 발현이 조절되며 이러한 조절에 NMDA 수용체가 관여하는 것을 알 수 있었다.
In this study, the effect of systemic administration of kainic acid (KA) on the expression of inositol 1,4,5- trisphosphate receptor mRNA in the rat brain was investigated with in situ hybridization histochemistry. After the injection of KA in a convulsive dose (10 mg/kg i.p.), inositol 1,4,5-trisphosphate receptor mRNA was reduced significantly in dentate gyrus, cerebral cortex, and caudate-putamen and moderately in CA1-CA3 areas of hippocampus and cerebellum. In dentate gyrus, the expression of inositol 1,4,5-trisphosphate receptor mRNA was significantly decreased at 6 h, lowest level at 9 h, after that the expression was gradually recovered and returned to basal level at 72 h after KA injection. However, in the CA1-CA3 areas of the hippocampus, cerebral cortex, and caudate-putamen, the expression of inositol 1,4,5-trisphosphate receptor mRNA was abruptly decreased at 9 h and almost return to basal level at 24 h after KA injection. The significant repression of inositol 1,4,5-trisphosphate receptor mRNA in cerebellum was only found at 9 h after KA injection. But significant change of inositol 1,4,5-trisphosphate receptor mRNA was not found in the brains of rats treated with NMDA receptor blocker, MK-801, followed by KA injection. These observations suggest that the inositol 1,4,5-trisphosphate receptor is one of the genes whose expression can be altered by KA treatment and the NMDA receptor is related with this alternation.