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방사선 조사 후 어린 흰쥐 혀의 버섯유두에서 NCAM에 대한 면역조직화학적 연구 = Immunohistochemical Study of the Expression of NCAM in the Fungiform Papilla of the Young Rat Tongue Following Single Dose Radiation
저자
정승일(Seung-Il Jung) ; 백기석(Ki-Suk Paik) ; 허민석(Min-Suk Heo) ; 이혜진(Hye-Jin Lee) ; 이승표(Seung-Pyo Lee)
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2002
작성언어
-주제어
KDC
510
등재정보
KCI등재후보,ESCI
자료형태
학술저널
수록면
211-217(7쪽)
제공처
얼굴 및 목 영역에서 이루어지는 방사선 치료는 단독으로 사용되거나 경우에 따라 수술요법과 함께 사용되어지기도
한다. 포유류에서 맛을 담당하는 기관인 맛봉오리는 혀, 물렁입천장, 인두, 후두 등에 분포하며, 대부분은 혀의 버섯유두, 성
곽유두, 잎새유두에 위치하고 있다. 그중 버섯유두는 혀의 앞쪽 2/3에 분포하고 있으며 설치류에서는 상피 부위에 대개 한
개의 맛봉오리를 갖고 있다. 최근 맛봉오리의 미각세포에 여러 가지 신경전달물질이 존재하고 있음이 밝혀져 이 분야에
대한 연구가 활발히 진행되어지고 있는데 이번 실험에 사용된 neural cell adhesion molecule (NCAM)은 신경조직에서 발견
되는 막표면 당단백으로 부착이나 인식과 같은 세포간의 상호작용에 작용한다고 알려져 있으며 신경연접 생성과정에도
관여한다고 알려져 있다. 하지만 미각의 퇴화와 관련되어 NCAM을 연구한 예는 아직 없었고 특히 방사선 조사 후 맛봉
오리에서 일어나는 NCAM의 변화를 관찰한 연구는 찾아볼 수 없었다. 따라서 본 연구는 방사선을 조사받은 흰쥐의 혀에
서 일어나는 NCAM의 변화를 관찰하여 미각의 기전을 연구하는 데 기본 지식을 제공하고 구강암치료를 위해 방사선 요
법을 사용하는 경우 발생하는 부작용을 최소화하는데 도움이 되고자 한다.
실험동물로는 생후 20일된 Sprague-Dawley계의 수컷 흰쥐 18마리를 사용하였으며, 방사선 조사는 17 Gy의 방사선을 1
회 하였고, 조사 후 1, 7, 20일에 실험군 4마리와 대조군 2마리씩을 각각 희생하였다. 자유부유법 (free floating method)으로 면역조직화학염색을 시행하였는데 1차항체로는 rabbit anti-NCAM항체를 사용하였으며, DAB 용액으로 발색시킨 후 광학현미경으로 관찰하였다.
방사선 조사를 하지 않은 대조군의 경우 대부분의 맛봉오리 내에서 중심부에 위치한 일부 세포와 신경섬유가 NCAM
에 대한 강한 면역반응을 보였으며, 유두의 표면은 편평한 모습을 보였다. 면역반응을 보이는 맛봉오리주위신경섬유는 드물게 관찰되었으나 바닥신경섬유얼기 (basal plexus fibers)는 강한 면역반응을 보였다. 방사선 조사 후 1일 째 NCAM의 분포는 대조군과 비교하여 큰 차이를 찾을 수 없었으며 주위의 실유두들도 정상적인 형태를 갖고 있었다. 그러나 방사선 조사 후 7일 째에는 NCAM에 면역반응을 보이는 맛봉오리 세포의 수가 1~2개로 줄거나 없는 경우도 있었으며 세포의 모양도 비정상적이었다. 바닥신경섬유얼기와 맛봉오리밑신경얼기의 면역강도 역시 대조군에 비하여 약간 낮았다. 유두의 표면은 변형되어 둥근 돔 모양을 나타내었으며 주위의 실유두들은 일부가 떨어져나가거나 찢어져 관찰되었다. 방사선 조사후 20일 째에는 대조군과 비슷한 모양으로 회복되었으나 NCAM에 면역반응을 보이는 세포가운데 일부는 변형된 모습을 보였고 부분적으로 실유두들도 손상되어 나타났다. 이상과 같은 결과에서 NCAM은 미각과 관련되는 세포에서 나타나 맛봉오리속신경섬유와의 연접에 관여하는 것으로 여겨지며 이를 통해 미각에 작용하는 것으로 사료된다. 또한 방사선 조사에 맛봉오리속세포에서 일시적으로 감소하였다가 다시 나타나 미각의 재생에 기능할 것으로 추측된다.
Radiotherapy in the treatment of head and neck cancers is often used either alone or in addition to surgery. Radiation disrupts the proliferative capacity of the cancer while doing as little damage as possible to the normal tissue.
Nevertheless, conventional radiotherapy of advanced head and neck tumors is frequently associated with severe
oropharyngeal mucositis. The fungiform papillae are found on the dorsal surface of the anterior 2/3 of the tongue and have one taste bud which always located on the superior side. In recent years, many study have demonstrated the location of neuropeptides in the intragemmal cells of the taste buds. We used neural cell adhesion molecule (NCAM) in this study. NCAM is a membrane surface glycoprotein found in neural tissue that functions in cell-cell interactions such as adhesion and recognition and may contribute to neuronal and receptoneural synaptogenesis. However, to the best of our knowledge, there is no study about NCAM in relation to dysgeusia, especially after radiotherapy. Therefore, we studied the change of the expression of NCAM in the fungiform papilla of the young rat tongue following single dose radiation.
Twenty days old 18 Sprague-Dawley rats were used. Twelve rats were irradiated with a single dose of 17 Gy gamma
radiation. We sacrificed rats 1, 7, 20 days after radiation. The anterior part of tongues were removed and cut into at 30μm on a cryocut. Using the free floating method, we immunostained sections.
In control group, NCAM is expressed on some intragemmal cells which were located in the center of the bud and
intragemmal nerve fibers. NCAM-immunoreactive (ir) perigemmal nerve fibers were rare, however basal plexus fibers and subpapillary nerve bundle showed strong immunoreactivity. One day after radiation, taste buds had no detectable changes of the expression of NCAM. However, seven days after radiation, the number of NCAM-ir intragemmal cells was reduced and the shape of ir cells was deformed. Immunoreactivity of basal plexus fibers and subpapillary nerve bundle was also decreased. The surface of the papilla was transformed into dome shape. Twenty days after radiation, overall forms of buds were recovered except a few deformed NCAM-ir intragemmal cells. NCAM was expressed in the intragemmal cells which are thought to be related with taste sensation, and we speculate that NCAM participate synaptogenesis. However, more studies using immunoelectron microscopic method are required.
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