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당뇨병이 유발된 흰쥐 망막에서 미세혈관 구조의 변화

Microvasculature in the Streptozotocin Induced Diabetic Rat Retina

대한해부학회지 2009년 42권 1호 p.1 ~ 10
신지만 ( Shin Ji-Man ) - 가톨릭대학교 의과대학 해부학교실

오수자 ( Oh Su-Ja ) - 가톨릭대학교 의과대학 해부학교실
천명훈 ( Chun Myung-Hoon ) - 가톨릭대학교 의과대학 해부학교실

Abstract

당뇨망막병증은 장기간의 당뇨병 유병으로 인하여 유리 체내로 또는 망막밑공간으로 신생혈관이 형성됨에 따라 시 야 손상이 야기되며, 심한 경우 망막이 색소상피로부터 분 리되어 실명하게 되는 질병이다. 본 연구는 신경망막에서의 다양한 변화가 보고된 당뇨병 동물 모델이 혈관 병인 연구 에도 소용되는지를 관찰하고자 하였다. Sprague-Dawley계 열의 흰쥐를 실험동물로 streptozotocin의 정맥 내 주사로 당뇨를 유발시켰으며, 혈당 300 mg/dL 이상의 동물을 각각 1, 4, 8 및 12주 경과시켜 당뇨병 실험 군으로 사용하여, 혈관 구성세포의 선택적 표지물질인 α-SMA 및 NG2에 대한 항체를 이용한 면역화학적 방법 및 lectin 조직화학법을 통 하여 비교 분석하였다. GSIB4 반응은 혈관 내피세포에서 나타나서 망막 혈관의 전체적 분포 양상을 보여 주었다. α-SMA 반응은 주로 세 동맥과 일차 모세혈관에서 나타났으며, NG2 반응은 세동맥 및 모세혈관 벽에서 나타났다. 당뇨에 의한 변화는 비교적 직경이 큰 세동맥에서부터 모세혈관에 이르기까지 두루 관 찰되었다. 세동맥에서 NG2의 반응성이 감소하였고 직경이 다소 커진 경향을 나타내었으며, 모세혈관의 경우 복잡하고 혈관직경이 커졌으며 조밀한 혈관그물이 형성되었고, NG2 반응이 특히 혈관주위세포 세포질돌기 부분에서 감소한 경 향을 나타내었다. 당뇨 망막 특히 신경절세포층에 분포된 모세혈관 주위에서 GSIB4 반응을 보인 활성화된 미세아교 세포가 관찰되어서 NG2 발현감소와 더불어 신생혈관 형성 과정의 선행현상을 나타내었다. 이상의 결과로 당뇨에 의하 여 망막 미세혈관에서 뚜렷한 퇴행성 변화가 일어남을 알 수 있었고, 따라서 흰쥐 당뇨병 모델이 당뇨망막병증의 혈 관 관련 병인 연구에도 유용한 모델임을 제시하였다.

Diabetic retinopathy is characterized by the pericyte loss, microaneurysms and neovascularization eventually leads to blindness. The present study was examined changes of the microvasculature histochemically and immunochemically in the diabetic rat retina previously documented neuronal alterations, in order to verify the usefulness of the animal model of diabetes for the pathophysiology of angiogenesis. Diabetic condition was induced by a single intravenous injection of streptozotocin in Sprague-Dawley rats aged of 8weeks. The animals showing high blood glucose levels (above 300 mg/dL) were cared for 1, 4, 8, and 12 weeks, respectively. The retinas were processed for Griffonia simplicifolia isolection (GSI) B4 histochmistry, and anti-α-smooth muscle actin (α-SMA) and anti-NG2 immunochemical techniques. The retinal vasculature was well demarcated by endothelial profiles with GSIB4 histochemistry. α-SMA immunoreactivity appeared in the arterioles and the primary capillaries, and NG2 in the arterioles and the whole capillary beds. Changes evoked by diabetes were largely occurred in the capillary. Compared to the retina at normal state, the capillary networks were more complicated, enlarged, and dense. NG2 reactivity was reduced especially under the cytoplasmic processes of the pericytes. In the near periphery of the capillary mainly in the ganglion cell layer of the diabetes, GSIB4 reactive microglia were distributed. These results suggest that the retinal microvasculature showed the precedent events of neovascularization due to diabetes and rat model of diabetes is useful for study of neovascularization mechanism of the diabetic retinopathy.

키워드

당뇨망막병증;미세혈관;혈관주위세포;면역 화학법;흰쥐
Diabetic retinopathy;Microvasculature;Pericyte;Immunochemistry;Rat
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