흰쥐의 실험적 관절염 모델에서 Capsaicin이 척수의 c-fos 단백질 및 척수신경절의 substance P, CGRP에 미치는 영향

Abstract

[한글]

환자가 가장 흔히 호소하는 증상 중 하나인 통증(pain)에는 여러 가지 원인이 있다. 특히 염증이 있을 경우에는 거의 대부분 통증이 동반되며, 류마티스성관절염(rheumatic arthritis)이나 골관절염(osteoarthritis)과 같이 흔히 일어나는 염증성질환에서는 만성 통증이 오랫동안 계속된다.

동물에서 통증을 측정하는 방법으로 최근에 와서는 c-랜 유전자의 생산물질인 c-랜 단백질을 면역조직화학적으로 관찰하는 형태학적 검정방법이 개발되었고, 현재 널리 사용되고 있다. 또한 통증전달에 관여하는 신경전달물질인 substance P와 calcitonin generelated peptide(CGRP)의 척수 후각 내 농도를 면역조직화학적으로 염색하여 그 변화를 관찰하는 방법 역시 통증의 정도와 진통효과를 검정하는 방법으로 흔히 사용되고 있다.

본 실험에서는 실험적으로 관절염을 일으켜 염증 상태를 만든 흰쥐에서 통증 상태에서 나타나는 c-fos 단백질, substance P, CGRP등 신경활성물질의 변화와 통증질환의 치료제로 쓰이는 capsaicin의 효과를 형태학적으로 관찰, 분석하였다. Carageenan과 kaolin을

흰쥐 무릎관절에 투여하여 관절염모델을 만든 후 (1) 척수 후각에서 통증에 대한 반응을 나타내는 c-fos 단백질의 변화를 면역조직화학적 방법으로 염색한 후 그 변화를 정량화하고, (2) 척수신경절에서 통증전달경로의 신경전달물질로 생각되는 substance P 와 CGRP를

면역화학적 방법으로 염색한 후 이의 수를 세어 정량화한 후 이를 관절염을 유발시키지 않은 대조 동물의 결과와 비교 분석하였다. 또한 이들 신경활성물질에 대한 capsaicin의 효과를 같은 방법으로 검정하여 다음과 같은 결과를 얻었다.

1. 관절염을 유발한 흰쥐 염증유발측의 후각 천층에서 c-fos 양성 신경원의 수는 2시간 후에 크게 증가한 후 서서히 감소하지만 1주일까지는 대조측에 비해 증가한 양상을 보였다.

2. 관절염을 유발한 후 capsaicin을 투여한 경우 후각 천층의 c-fos 양성 신경원의수는 capsaicin을 투여하지 않은 관절염군에 비해 감소하였다.

3. 관절염을 유발한 쪽의 후각 심층에서 c-fos 양성 신경원의 수는 천층에 비해 서서히 증가하며 염증 유발 후 16시간에 최고점에 도달했다가 그 후에는 감소하였다.

4. 관절염 유발 후 capsaicin을 투여한 경우 후각 심층의 c-fos 양성 신경원 수는 capsaicin을 투여하지 않은 관절염군에 비해 감소하였다.

5. 관절염을 유발한 쪽 척수신경절(DRG)의 substance P 및 CGRP 면역양성 신경원의수는 24시간 이후에 약간 증가하였고 1주일 후에는 뚜렷하게 증가하였다.

6. 관절염을 유발한 후 capsaicin을 투여한 경우 척수신경절의 substance P 및 CGRP 면역양성 신경원의 수는 관절염만을 유발한 실험군에 비해 감소하였다.

따라서 capsaicin은 관절염 흰쥐 모델 후각의 c-fos 양성세포와 척수신경절의 substance P 및 CGRP 면역양성 신경원의 수를 감소시키며, 이러한 감소가 capsaicin의 진통작용과 밀접한 관계가 있을 것으로 추측된다.

[영문]

To analyze the effects of capsaicin administered to the arthritic rat model, immunohistochemical stains for c-fos protein in the spinal dorsal horn and for substance P and CGRP in the dorsal root ganglia (DRG) were done. Kaolin and careegenan were administered to the knee joint cavity of adult rats to induce

arthritis, and capsaicin was administered immediately after kaolin-careegenan injection. A count was conducted of the c-fos immunoreactive dorsal horn neurons and substance P and CGRP immunoreactive cells in L5 and L6 DRG to elucidate the effect of capsaicin.

The results were summarized as follows.

1, The number of c-fos immunoreactive neurons in the superficial dorsal horn was increased markedly 2 hours after the kaolin and careegenan injection to the knee joint, and decreased gradually to the control level 1 week after injection.

2. The number of c-fos immunoreactive neurons in the superficial dorsal horn of capsaicintreated rats was less than in those rats not injected with capsaicin.

3. The number of c-fos immunoreactive neurons in the deep dorsal horn was increased later than those in the superficial dorsal horn and reached peak level 16 hours after the kaolin and careegenan injection, and decreased gradually therafter.

4. The number of c-fos immunoreactive neurons in the deep dorsal horn of the capsaicin treated rats was less than in those rats not treated with capsaicin.

5. The number of substance P and CGRP immunoreactive DRG neurons increased 24 hours after the kaolin and careegenan injection to the knee joint, and also apparently increased 1 week after injection.

6. The number of substance P and CGRP immunoreactive DRG neurons of capsaicin-treated rats was less than in those rats not treated with capsaicin administered rats.

Capsaicin reduces the number of c-fos immunoreactive neurons in the spinal dorsal horn, and lso reduces the number of substance P and CGRP immunoreactive neurons in the DRG of the rthritic rat model, which may be closely related to the analgesic effects of capsaicin.