Fluoxetine이 Schedule-Induced Polydipsia가 유발된 백서 뇌에서 Tyrosine Hydroxylase 발현에 미치는 영향

Effects of Fluoxetine on Tyrosine Hydroxylase Expression in Schedule-Induced Polydipsia Rats

연구목적： Fluoxetine은 serotonin을 매개하여 간접적으로 dopamine 신경전달기능을 억제한다고 추정되고 있다. 또한 운동장애에서 운동기능의 악화를 유발한다고 알려져 있다. 그러나 신경세포체에서 fluoxetine이 dopamine에 어떠한 영향을 주는지는 아직까지 확실치 않다. 저자들은 schedule-induced polydipsia를 유발시 킨 백서 뇌의 흑질, 복부피개영역, 미상핵에서 tyrosine hydroxylase(TH) 발현이 저하됨을 발견하였다. 이를 통해서 fluoxetine 만성투여가 백서 뇌에서 dopamine 기능에 미치는 영향을 알아 보고, 그 결과로서 fluoxetine이 백서 뇌의 dopamine 기능에 긍정적인지 혹은 부정적인지를 규명하고자 하였다. 방 법： 4주간의 schedule-induced polydipsia 과정을 거친 백서에서 면역조직화학적인 방법으로 흑질, 복부피개 영역, 미상핵의 tyrosine hydroxylase 발현이 저하됨을 확인한 후, 실험동물들에게 fluoxetine 10mg/kg를 3주간 복강내 주사하였다. 실험백서들을 희생시켜 뇌 조직을 적출하여, TH 면역조직화학 염색법을 이용하여 흑질, 복부피개영역, 그리고 미상핵의 TH 면역반응세포를 관찰하고 이를 정상백서와 비교하였다. 결 과： 1) 다갈증이 유발된 백서의 흑질, 복부피개영역, 미상핵에서 tyrosine hydroxylase 발현이 정상백서보다 저하됨을 관찰하였다. 2) 3주간에 걸친 fluoxetine 투여후 흑질, 복부피개영역, 미상핵의 tyrosine hydroxylase 발현이 다시 증 가하는 소견을 보였다. 결 론： Fluoxetine 만성투여가 흑질, 복부피개영역 그리고 미상핵의 tyrosine hydroxylase를 증가시키는 소견을 얻었다. 이러한 결과는 임상에서 dopamine 결핍과 연관된 질환들에서 fluoxetine을 만성투여하면 운동기능 을 포함한 증상들의 개선을 가져올 수도 있다고 추정된다.

Objective：It has been suggested that fluoxetine inhibits the dopaminergic neurotransmission by serotonergic mediation. And also, it has been shown to inhibit synthesis of DOPA in dopamine-rich areas of the rat forebrain. These dopamine-antagonistic capacity of fluoxetine is only supported by anecdotal report that the increased amount of motor disability in patients with idiopathic Parkinson’s disease after exposure to fluoxetine. However, there is still no evidence of the direct effect of fluoxetine on dopaminergic neuronal cell body in the substantia nigra, VTA, caudate & putamen. This study was designed to evaluate the effects of fluoxetine in rat brain which showed decreased numbers of dopaminergic neuronal cell body induced by schedule-induced polydipsia(SIP). Methods：We incidentally found that 4 weeks of schedule-induced polydipsic rats revealed the suppression of tyrosine hydroxylase expression in the substantia nigra, VTA, caudate & putamen with the immunohistochemistric measures. After 3 weeks of intraperitoneal injection of 10mg/kg of fluoxetine to the schedule induced polydipsic rats, the tyrosine hydroxylase expression was also measured with immunohistochemistry. We compared the tyrosine hydroxylase expression among the normal control, the polydipsic rats, and the rats with fluoxetine treatment. Results：1) By contrast with the control, the polydipsic rats revealed the evidence of decreased tyrosine hydroxylase expression in the substantia nigra, VTA, caudate & putamen. 2) After daily injection of fluoxetine for 3 weeks, the polydipsic rats showed increment of tyrosine hydroxylase expression in those areas. Conclusion：In previous studies, a great deal of results suggest that fluoxetine negatively influence the dopaminergic systems indirectly via serotonergic activation such as inhibition of dopamine synthesis or transport system. Although our results are obtained from rodents, we suggest that fluoxetine directly and positively enhance the dopamine system in the substantia nigra, VTA, caudate & putamen. The chronic adminstration of fluoxetine may be helpful to dopamine-depleted condition in clinical situations. We anticipate the replication studies of our findings and well-controlled clinical trial.