흰쥐에서 만성 납중독이 뇌의 biogenic amine 함량에 미치는 영향

Abstract

[한글]

납이 중추신경계에 미치는 영향으로 단기간 많은 양에 노출되었을 때 나타나는 급성 뇌병증은 이미 널리 알려져 왔으나 저농도 만성 납중독에서는 뚜렷한 신경독 증상없이 잠재적이고 비특이적인 중추신경계 장애가 나타나기 때문에 간과되기 쉽다. 이러한 증상은 행

동 장애와 학습 능력의 저조를 특징으로 하는 신경행동학적 변화이며, 이는 중추신경계 신경전달물질의 변동으로 인하여 소아에서 흔하게 나타나는 최소 뇌기능 장애와 유사하다. 따라서 만성 납중독은 중추신경계의 신경전달물질에 영향을 미칠 것으로 추측된다.

납이 중추신경계 biogenic amine계에 미치는 영향에 대해서는, 종래의 여러 연구를 통하여 실험적으로 유도된 납중독 동물의 뇌조직에서 norepinephrine, dopamine 혹은 5-hydroxytryptamine이나 그 대사물질 함량의 변동이 각각 보고된 바 있다. 그러나 각각의 연

구마다 실험동물의 연령, 납의 투여방법이나 용량이 서로 달라 각기 다른 결과가 나타났기 때문에 아직까지 뚜렷한 정설이 없는 형편이다.

본 연구에서는 흰쥐에서 출생 직후부터와 성장기부터 저농도의 납을 장기간 투여하여 만성 납중독을 유도하고 뇌조직을 해부하여 전두피질, 해마, 선조체, 시상, 시상하부 및 흑질을 채취하여 부위별 biogenic amice과 그 대사물질의 함량을 high performance liquid chromatography-electrochemical detector로 측정하여 다음과 같은 결과를 얻었다.

1. 출생 직후부터 납에 노출된 군과 성장기부터 납에 노출된 군에서 단두시 체중 평균치는 각각의 대조군에 비하여 유의한 차이는 없었으며 납중독 두 군 모두에서 각각의 대조군에 비하여 항진된 행동양상을 보였다.

2. 출생 직후부터 납에 노출되어 유도된 납중독의 영향으로는 전두피질과 선조체 및 시상하부에서 norepinephrine 함량의 뚜렷한 증가와 시상에서 dopamine의 감소이며 선조체의 5-hydroxytryptamine의 증가였다. Homovanillic acid는 선조체에서 의의있게 감소되었다.

3. 성장기부터 납에 노출되어 유도된 납중독의 영향은 전두피질과 시상하부에서 norepinephrine의 뚜렷한 증가와 전두피질과 선조체에서 dopamine의 유의한 감소였다.

이상의 결과로 만성 납중독이 뇌의 biogenic amino 함량에 미치는 영향은 납중독의 특이적 현상으로서 중추신경계 발달시기에 따라 뇌조직 부위별로 약간의 차이는 있으나 공통된 변화는 전두피질과 시상하부의 norepinephrine 함량의 증가라고 생각되며, 이는 만성 납중독에서 보이는 신경행동학적 변화와 유관할 것으로 사료된다.

[영문]

The neurotoxic properties of lead at high doses, causing acute encephalopathy, have been well known. However, neurobehavioral changes in chronic low-dose lead intoxication are subtle and nonspecific in the absence of overt neurotoxicity and may be overlooked easily. The behavioral changes in lead intoxication, such as hyperactivity and poor learning performance, are very similar to minimal brain dysfunction which is thought to be related to abnormalities of neurctransmitter in central nervous system. The previous studies suggested lead exposure etiologically may be related to minimal brain dysfunction and suspected to effect on biogenic amines in brain, but no definite settled theory exists now.

Present investigation was performed to elucidate the influence of lead on the levels of biogenic amines and their metabolites in various brain regions, using of the rat exposed chronically to lead since just after birth or after stage of weighing 100g.

The results are as following;

1. More or less hyperactive behavior was seen in the rat of both lead intoxicated groups without apparent neurotoxicity, and the average of body weight in either intoxicated group at termination is not different to that of each control group

statistically.

2. Chronic lead exposure since birth resulted in significant rise of norepinephrine contents in frontal cortex, corpus striatum and hypothalamus, as well as a rise of 5-hydroxytryptamine in corpus striatum. A significant fall in the

levels of dopamine in thalamus, and of homovanillic acid in corpus striatum also resulted.

3. Lead exposure chronically since the stage of weighing 100g brought about significant increases in norepinephrine levels of frontal cortex and hypothalamus and significant decreases of dopamine contents in frontal cortex and corpus striatum.

These results indicated that the influence of lead on biogenic amines in rat brain was specific and the common feature was the increase of norepinephrine contents of frontal cortex and hypothalamus, although the regional differences were exhibited. And it could be suggested that at least these changes may be related to neurobehavioral changes in chronic lead intoxication.