흰쥐의 뇌줄기 신경핵에 분포하는 NADPH-diaphorase (NADPH-d)와 tyrosine hydroxylase (TH) 신경세포의 노화에 따른 변화를 알아보고자 NADPH-d 조직화학과 TH 면역조직화학을 시행하였다. NADPH-d와 TH 신경세포는 영상분석기의 microden-sitometry 방법을 이용하여 염색강도를 측정하였고, 신경세포체의 크기 변화도 측정하였다. 노화군은 24개월된 Wistar계 흰쥐를 사용하였고 대조군으로는 4 개월된 같은 종의 흰쥐를 사용하였다. NADPH-d 신경세포체의 크기는 위둔덕과 가쪽등덮개핵에서 노화군이 대조군에 비해 유의성이 있는 증가를 나타내었고 수도관주위회색질, 다리사이핵, 아래둔덕 및 곁팔핵에서는 유의성 있는 차이를 보이지 않았다. NADPH-d의 염색강도는 수도관주위회색질과 위둔덕에서 노화군이 대조군에 비해 증가된 염색성을 보였다. TH 신경세포체의 크기는 노화군의 청색반점에서 대조군에 비해 유의성 있는 감소를 보였으며 가쪽흑색질, 수도관주위회색질 및 배가쪽으뜸삼차신경핵에서는 두 군 사이에 유의성 있는 차이가 없었다. TH 신경세포의 면역염색성은 배가쪽으뜸삼차신경핵, 청색반점 및 가쪽곁거대세포핵에서 노화군이 대조군에 비해 감소된 염색성을 보였다. 따라서 NADPH-d와 TH 신경세포는 노화에 따라 뇌줄기의 여러 핵들에서 매우 다양한 변화를 하는 것을 알 수 있었으며, 전반적으로 NADPH-d 신경세포는 TH 신경세포에 비해 노화에 따른 변화가 적음을 알 수 있었다. 최근의 nitric oxide synthase 효소활성도와 NADPH-d 효소활성도가 거의 일치한다는 보고에 따르면, 이 연구결과 노화군의 뇌줄기 신경핵에서 NADPH-d의 염색성 증가는 노화과정에 의해 NO 생성이 증가했을 것으로 생각되었다.
Nitric oxide is synthesized by neurons containing the nitric oxide synthase (NOS), and the nicotinamide adenine dinucleotide phosphate-diaphorase (NADPH-d) is a selective histochemical marker for the brain. Although, many reports have been published describing in detail the distribution of NADPH-d and tyrosine hydroxylase (TH), little information is available on possible morphological changes of NADPH-d and TH containing neurons during aging of the brain stem. Therefore, in this study, we assessed the effects of aging on the somal area and staining intensity of NADPH-d-positive and TH-immunoreactive (TH-IR) neurons in rat brain stem. In previous studies, enzyme activities of nitric oxide synthase (NOS) and NADPH-d were shown to be in an almost perfect correlation in the brain. Therefore, we evaluated the change of NADPH-d-positive neurons using a microdensitometrical method as a way of measuring changes in NOS activity. By using a double-labelling technique, we have shown that these two enzymes are located in separate neurons in most brain stem nuclei. In the aged group, the size of NADPH-d-positive neurons was not significantly changed in most nuclei of the brain stem compared to the control group. Staining intensity of NADPH-d-positive neurons was significantly changed in periaqueductal gray, superior colliculus and inferior colliculus in the aged group. In the aged rats, the size of TH-IR neurons was significantly changed in locus ceruleus and lateral paragigantocellular nucleus. Staining intensity of TH-IR neurons was significantly decreased in principal trigeminal nucleus, locus ceruleus and lateral paragigantocellular nucleus of the aged group. These results demonstrate that the NADPH-d-positive and TH-IR neurons are differently influenced by aging than the control group in the brain stem of rats. Difference in the changes of NADPH-d-positive neurons in brain stem nuclei suggest that neuronal NOS is regulated by different mechanims in the regions of the brain stem during aging.
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