흰쥐 소장의 장신경얼기에 미치는 Capsaicin의 영향

Abstract

[한글]

Capsaicin은 붉은 고추에서 매운 맛을 내는 성분으로 capsaicin을 투여하면 심장혈관계통, 호흡기계통, 소화기계통, 신경계통 등에 다양한 변화를 일으킨다. 이러한 capsaicin이 장신경계통 내의 신경전달물질에 어떠한 영향을 주는지, 이들이 관여한다고 알려져 있는 장의 운동성과는 어떠한 연관성이 있는지 조사하기 위해 신생흰쥐와 성숙흰쥐에 capsaicin을 투여한 후 장신경계통의 신경세포에 미치는 영향을 형태계측학적, 면역조직화학적, 전자현미경적 방법을 이용하여 관찰하였다. 흰쥐를 생후 2일과 4일에 capsaicin (Sigma사 제품)을 10% ethanol, 10% Tween 80과 80% 생리 식염수 혼합액(1:1:8)에 10mg/ml로 녹여 50mg/kg로 피하주사하였고, 성숙 흰쥐에도 같은 농도로 1회 피하주사하여 주사 후 각각 5일, 10일, 20일, 30일, 10주군과, 성숙흰쥐에 주사한 군은 1주일후에 희생하여 실험하였다. 장분리표본을 제작하여 nicotinamide adenine dinucleotide-tetrazolium reductase(NADH-TR) 염색한 표본에서 일정면적에 존재하는 근육층신경얼기 세포의 수와, 한 신경절 내에 존재하는 신경세포의 수를 계수하여 비교하였고, 장신경절 세포의 세포체 크기를 계측 비교하였다. 면역조직화학 염색한 표본에서는 각 신경전달물질에 대한 면역반응성을 비교하고, 근육층신경얼기의 배열을 관찰 비교하였으며, Cajal간질세포의 수를 계수 비교하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 단위면적당 장신경세포의 수는 실험군에서 대조군에 비하여 통계적으로 의의있게 감소하였으며, 이러한 현상은 회장에서 가장 뚜렷하게 나타났다. 하나의 신경절을 이루는 장신경세포의 수도 실험군에서 감소하였으며, 역시 회장에서 감소현상이 가장 뚜렷하였다. 장신경세포체의 면적은 성장에 따라 증가하여 생후 20일부터 뚜렷한 증가를 보였으며, 생후 30일에는 성숙흰쥐의 크기에 도달하였다. Capsaicin을 투여한 실험군에서 전반적으로 세포체의 크기가 감소하는 현상을 관찰할 수 있었다.

Capsaicin을 투여한 실험군의 면역조직화학 염색 결과, calcitonin gene-related peptide(CGRP), substance P(SP), somatostatin(SOM)에 대하여는 의의있는 감소현상을 관찰할 수 있었던 반면, vasoactive intestinal polypeptide(VIP)나 met-enkephalin(met-ENK)에 대하여는 전반적으로 면역활성도가 약간 감소하였으나 큰 변화를 관찰할 수 없었다. Cajal 간질세포의 경우에는 Capsaicin을 투여한 실험군에서 특히 A형 세포의 수가 뚜렷하게 감소하였다. 전자현미경 소견으로는 capsaicin 투여후 10일군에서부터 세포소기관의 변화가 시작되어 20일이 경과한 후부터 세포의 퇴화 현상이 뚜렷하게 나타났으며, 이러한 퇴화현상은 투여후 10주가 지난 실험군에서도 뚜렷하였다.

이와 같은 결과들을 종합하면 capsaicin은 장신경얼기에 초기부터 영향을 미쳐 세포의 수와 크기를 감소시켰으며, CGRP, SP, SOM과 같은 장의 기능조절에 관여하는 신경전달물질의 면역 활성도를 감소시켰고, 또한 Cajal 간질세포의 수를 감소시킨 것으로 보아 전체적인 장의 운동성에도 영향을 미칠 것으로 생각되었다.

[영문]

Capsaicin, the pungent algesic substance of red pepper, has various effects on the cardiovascular system, respiratory system, digestive system and nervous system.

To investigate the capsaicin effects on the enteric nervous system, capsaicin was administered to the neonatal and the adult rats and morphometric, immunohistochemical and electron microscopical studies have been done. Capsaicin(50 mg/kg) was injected subcutaneously in the 2nd and 4th day after birth and to the adult rats, same amount was injected once subcutaneously. The experiment was performed 5, 10, 20, 30 days and 10 weeks after injection in the neonatal rats and 1 week after injection in the adult rats.

NADH-TR stain was performed in whole mount preparation of small intestine and the number of neurons in the myenteric plexus and in one enteric ganglion was counted and the sizes of the enteric neurons were measured.

In the immunohistochemical study, the immunoreactivities of various neurotransmitters were compared and arrangement of enteric plexus was also compared. The number of interstitial cells of Cajal was counted and the results obtained were as follows: The number of enteric neuron in certain area decreased

significantly in the experimental group and this phenomenon was prominent in the ileum, The number of enteric neurons per one ganglion decreased also significantly in the experimental group and this was also most prominent in the ileum. The cell area of the onteric neurons increased as the animals grow and increment was most prominent in 20 days after birth. Size decrement was observed generally in the experimental group.

In the immunohistochemical study, the immunoreactivities against calcitonin gene-related peptide(CGRP), substance P(SP) and somatostatin(SOM) were decreased significantly, while the immunoreactivities against vasoactive intestinal polypeptide(VIP) and met-enkephalin (met-ENK) were not changed much.

In case of the interstitial cell of Cajal, type A cells were decreased significantly in the experimental group.

In electron-microscopical findinh, cell organelles changes were observed from experimental 10 day group and cell degeneration was prominent in 20 day group and these were continued to l0 week group.

To summarize the above results, capsaicin influenced the enteric nervous system from 10 days after birth. They decreased the number and sizes of the enteric neurons and decreased the immunoreactivities against CGRP, SP and SOM. Also, the number of the interstitial cell of Cajal was decreased. With these changes, it could be assumed that capsaicin influence the intestinal motility.