태아발달 과정에 따른 폐-기관지 신경내분비 세포의 변동과 그 의의에 관한 연구

Abstract

[영문]

[한글]

Feyrter가 1938년 인체 폐조직에서 “clear cell”을 기술하면서 이 세포들에 내분비기

능이 있을 가능성을 시사한 이후, 학자들은 전자현미경과 면역세포화학적 방법을 이용하

여 페상피세포로부터 내분비기능을 가진 세포와 그 분비물질을 찾기 위해 노력하였다. 그

결과 기관에서 호흡성 기관지에 이르는 기도의 상피에서 위장관의 Kultchitsky cell과

유사한 세포들을 발견하였는데 이 세포들은 세 기관지에 특히 많으며 한개씩 흩어져 있기

도 하고(neuroendocrine cell, NE세포) 몇개씩 집단을 이루면서 존재하기도 한다(neuroep

ithelial bodies, NEB). NE세포는 신경 혹은 혈관을 통하지 않고 신호를 인접세포에 직접

전달하는 paracrine기능을 갖고 있으며 그 외에도 NEB에는 화학수용체의 기능이 있다고

알려져 있다.

대부분의 신경내분비세포는 신경릉에서 유래하지만 위장관과 호흡기의 신경내분비세포

에 대하여는 외배아세포라는 별도의 세포에서 기원한다는 학설과 내배엽성 미분화 기저세

포에서 유래한다는 학설등이 있어 아직 명확하게 밝혀져 있지 않다.

그러므로 본 연구에서는 배태아의 폐에서 신경내분비세포의 출현시기와 출현부위를 검

색함으로써 그 발생학적 기원을 추적하고 그 의의를 알아보기 위하여 태령 6주부터 37주

까지의 배태아 48예의 폐발생과정을 광학 및 전자현미경적, 그리고 신경내분비세포에 관

한 면역세포화학적 검색을 시행하여 다음과 같은 결과를 얻었다.

1. 신경내분비세포는 태령 10주경에 처음 출현하며, neurone specific enolase를 함유

한 세포가 먼저, 그리고 bombesin을 함유한 세포는 선기말부터 관찰되었다.

2. 신경내분비세포들은 전달기로의 상피내에만 존재하며 모두 기저막에 접하여 있었다.

3. 폐간엽조직에는 neurone specific enolase양성인 신경조직은 있으나 bombesin을 함

유한 세포와 전자현미경적으로 신경내분비과립을 가진 세포는 존재하지 않았다.

4. 신경내분비세포는 전달기로의 발달이 가장 활발한 세관기에 가장 많이 관찰되었다.

5. 폐포기에서는 신경내분비세포가 전달기로에만 소수 존재하고 폐포 및 폐포관에는 없

었다.

이상의 결과를 종합하면 폐의 신경내분비세포는 기관지, 세 기관지와 함께 내배엽에서

유래하며, 신경내분비세포는 전달기로의 분지활동이나 저산소상태와 관련이 있을 것으로

생각되었다.

The Pattern and Significance of Bronchopulmonary Neuroendocrine Cells according to

the Developmental Stage of Human Lung

Mea Young Chung

Department of Medical Science The Graduate School, Yonsei University

(Directed by Prof. Yoo Bock Lee, M.D. and Chan Il Park, M.D.)

Since Feyrter first suggested an endocrine role for the “clear cell” of the

lung(1938), investigators have sought to identify hormones or their precursors in

pulmonary epithelial cells. Cells, which morphologically resemble the Kultchitsky

cells of the gut, appearing singly(neuroendocrine cell, NE cell) and in large

clusters(neuroepithelial bodies, NEB), are found in developing airways, being most

numerous at the bronchiolar level.

It has been postulated that solitary NE cell and NEB have a paracrine function,

implying that they transmit signals to neighboring cells directly rather than

through neural connections or through the vascular circulation. NEB have been

postulated to have a chemoreceptor function as well.

The majority of neuroendocrine cells in the body is believed to be neural crest

origin. However, the origin of neuroendocrine cells in alimentary and respiratory

tracts is controversial.

The present study was undertaken to investigate timing and site of initial

appearance and subsequent changes of the bronchopulmonary neuroendocrin cells, and

to seek their origin and possible role.

In this study, light microscopic, electron microscopic and immunocytochemical

examinations were carried on 48 embryos and fetuses of 6 to 37 weeks of gestation

to evaluate the development of lung, particularly on the neuroendocrine cells, and

the following results were obtained.

1. Neuroendocrine cells appeared first at 10 weeks of gestation; NSE-containg

cells were demonstrated early in fetal life but bombesin-contains cells late in

glandular phase.

2. Neuroendocrine cells, which were localized only within intraepithelial

pulmonary conducting airway, were located along the basement membrane.

3. In pulmonary mesenchymal tissue, there was NSE positive nerve tissue but no

bombesin-containing cell, and no neuroendocrine granule-containing cells by

electron microscopic study.

4. Neuroendocrine cells appeared most numerous in canalicular phase when there

was most tractive branching of the conducting airways.

5. In alveolar phase, a few of neuroendocrine cells were localized only at

conducting airway and they were not seen in alveoli and alveoli ducts.

In summary, it is concluded that pulmonary neuroendocrine cells are derived from

entoderm together with bronchi and bronchioles and the neuroendocrine cells are

thought to be related to branching of the conducting airways and/or to hypoxic

state.