이질아메바 (Entamoeba histolytica)의 미세구조 및 효소 활성에 관한 전자현미경적 연구

Abstract

[한글]

이질 아메바(Entamoeba histolytica Schaudinn, 1093)는 주위의 환경여건에 따라 그 대사활동에 영향을 받으며, 이러한 환경조건의 변화는 이질아메바의 기본적인 미세구조에도 그 영향을 미칠 수 있음을 알 수 있다. 그러나 현재까지 단편적인 보고들만이 발표되어

이질아메바의 대사활동과 미세구조의 양상등에 대한 종합적인 견해를 체계화 할 수 없었다.

이에 본 연구는 무균배양한 이질아메바와 장내 세균과 혼합 배양한 이질아메바를 대상으로 하여 이들의 미세구조와 몇가지 효소의 활성도를 세포화학적으로 투사전자현미경을 사용하여 관찰하고, 그 표면을 주사전자현미경으로 관찰 비교하여 배양조건이 서로 다른

이질아메바 주 (strain) 상호간의 차이점을 비교 종합하여 보고자 한 것이다.

무균 배양된 HK-9주와 장내세균과 혼합 배양된 YS-27주 및 YS-49주의 이질아메바를 재료로 하여 투사 및 주사전자현미경적으로 미세구조들이 관찰 비교되었으며 이들의 대사활동을 보기 위하여 alkaline phosphatase, acid phosphatase, ATPase 및 peroxidase 등

네가지 효소의 활성도를 주 별로 관찰하여 비교 논의하였다.

원형질막상에 있는 fuzzy coat가 무균 배양주보다는 세균 혼합 배양주에서 빈번히 관찰되었고 보다 거칠고 두터운 분포를 하고 있었으며, 어떤 이질아메바주에서나 그들의 세포질내에 소수의 불완전한 형질 내망(rudimentary endoplasmic reticulum)이 관찰되는 반면, 다수의 나선형 간상체(helical body)가 산재해 있음이 특이하였다. 그 외의 미세구조는 현재까지 보고된 바와 대동소이함을 볼 수 있었고 이질아메바의 주별 차이점을 인정할 수 없었다.

Alkaline phosphatase의 활성은 어느 주에서나 원형질막과 세포질내 공포 (vacuole)의 한계막 및 형질내망에서 관찰할 수 있었고, 원형질막상의 효소 활성강도는 관찰 표본에 따라 차이를 보였다. Acid phosphatase의 활성은 모든 이질아메바에서 공포의 한계막과 그 내용물, lysosome 양 구조물, 원형질막, 특히 핵 내부의 button body 등에 공통적으로 인정되었으나 무균 배양주에서 그 활성강도가 약하였다.

ATPase의 활성이 한 세균 혼합 배양주(YS-27)에서 관찰된 소용돌이양 막상 구조물(vacuolar membrane whorl)에서 현저한 것이 특이하였으며, 그 외에 본 효소의 활성은 모든 주의 핵, 공포의 한계막에서 공통적으로 인정되었다. Peroxidase의 활성은 모든 시료에서 관찰할 수 없었다. 주사전자현미경적 관찰에서 이질아메바의 외양은 많은 분화구양 함몰부와 굴곡으로 되어 있음을 관찰할 수 있었다.

[영문]

Metabolism of Entamoeba histolytica would be affected by the various environmental factors, and alteration of the environment is known to affect the fine structure of E. histolytica.

The present study was designed electronmicroscopically to investigate the ultrastructure and enzyme activities in the axenic and conventional strains of E. histolytica.

The trophozoites of axenically cultivated HK-9 strain and conventional YS-27 and YS-49 strains of E. histolytica were collected and fixed with 4% paraformaldehyde/0.1M cacodylate buffer (pH 7.4). after washing them by centrifugation, 1% warm agar was added in the sediment. Solidified agar with the trophozoties was cut into 1mm cubes, and incubated in the various suvstrates (Eranko, 1972; Graham and Karnovsky, 1965) to observe enzyme activities. Then, the specimen was post-fixed with 3% glutaraldehyde/0.1M cacodylate buffer (pH 7.4) and 1% osmium tetroxide/0.1M cacodylate buffer (pH 7.4), degydrated in ascending ethanol series and embedded in epoxy resin. The sections were made by an ultramicrotome and observed under the transmission electronmicrescope.

The procedures for the observation of fine structure were same as the above, except for the incubation in the substrate. The sections were stained with uranylacetate and lead citrate.

For the observation of surface of the amoebae, scanning electronimicroscopy was carried out.

The results obtained in the present study are summarized as follows:

1. The fuzzy coat around double-layered plasma membrane of E. histolytica was more irregularly and densely distributed in the conventional strains (YS-27, YS-49 strains) than in the axenic strain (HK-9 strain).

2. The endosomes, button bodies and chromatin material were surrounded by double-layered nuclear membrane having the scattered nuclear pores. The paranuclear body, mono-or double-layered vacuoles, vacuolar membrane whorls, resette-like cylindrical bodies, aggregation of cylindrical bodies and helical bodies were found in the cytoplasm of amoebae.

Helical bodies and glycogen granules were generally abundant, while a few smooth ecdoplasmic reticula were observed in the cytoplasm

3. Alkaline phosphatase activity was mainly demonstrated in the plasma membrane, limiting membrane of vacuoles and smooth endoplasmic reticula. ATPase activity was observed in the nucleus, limiting membranes of vacuoles and vacuolar membrane

whorls.

4. Acid phosphatase activity was commonly demonstrated in the limiting membrane and contents of vacuoles, lysosome-like organelle, plasma membrane and the button bodies in the nucleus. The activity was more weekly demonstrated in the HK-9 of E.

histolytica. No peroxidase activity was observed in the amoeba strains employed in the present study.

5. In the scanning electron-microscopy, no distinct structural differences were observed between the amoeba strains. All the trophozoite forms of amoebae showed the creater-like depressions and rugged features on the outer surface.