전립선 염증에 동반되는 배뇨기능 변화의 발생기전에 대한 신경학적 분석

Abstract

전립선염은 통증과 배뇨장애를 동반하는 비교적 흔한 질환이다. 전립선염에서 느껴지는 통증은 연관통증(referred pain) 양상이라는 것이 알려져 있으나, 동반되는 배뇨장애가 발생하는 기전에 대해서는분명하게 밝혀져 있지 않다. 이에 본 연구자는 전립선염에서 동반되는 배뇨기능의 변화가 전립선염에 의한 감각신경의 자극이 척수로 전달된 후 방광에 분포하는 efferent pathway에 관여하는 척수신경세포를 활성화함으로써 발생한다는 가설하에 이 연구를 계획하였으며, 이러한 경로에 관여하는 전립선의 감각신경이 capsaicin에 민감한 신경에 의한 것인지도 규명하고자 이 연구를 시행하였다. 실험동물로는 Sprague-Dawley 수컷 흰쥐를 사용하였다. 방광기능은 모든 군에서 방광내압을 측정하여 평가하였다. 전립선염은 전립선에 10% 포르말린 용액 0.1ml를 투여하였다. 전립선염 유발군에서 감각신경섬유의 활성은 척수의 신경세포를 C-fos 염색하여 관찰하였다. 이러한 활성이 capsaicin에 민감한 신경을 통해 전달되는지를 평가하기 위해 capsaicin을 전처치한 후 전립선염을 유발한 군의 C-fos 발현 정도와 비교하였고, 방광기능을 비교하여 분석하였다. 방광을 수축시키는 preganglionic neuron은 sacral parasympathetic nucleus(SPN) 구역의 신경원을 choline acetyltransferase(ChAT)로 염색하여 확인하였고, 배뇨에 관계하는 interneuron은 방광에pseudorabies virus(PRV)를 주입하고 3일 후에 dorsal commissure(DCM) 구역에서 관찰하였다. 전립선염 유발군에서 전달된 감각이 배뇨에 관계하는 interneuron을 활성화시키는 지는 PRV를 주입한 3일 후에 전립선염을 유도하고 해당 척수분절을 PRV와 C-fos 이중형광염색을 시행하여 관찰하였고, 전립선염을 유발한 경우 이 자극이 preganglionic neuron을 활성화시키는 지는 SPN 구역에서 ChAT와 C-fos 이중형광염색된 상태를 분석하여 평가하였다. 전립선염을 유도하였을 때 대조군 보다 maximal voiding pressure는 증가하였고 intercontraction interval은 감소하였으며 척수 후각의 SPN, DCM 구역에서 fos 양성세포가 유의하게 증가하였다. Capsaicin을 전처치한 후 전립선염을 유도하면 이러한 변화는 전립선염 유발군보다 적었지만 대조군 수준으로 회복되지는 않았다. 대조군에서 방광에 PRV를 주입한 3일 후에 SPN과 DCM 구역에서 다수의 PRV 양성세포가 관찰되었다. 방광에 PRV를 주입한 후 전립선염을 유발하고 PRV와 C-fos 이중형광염색을 시행하였을 때 DCM 구역에서 PRV 양성세포 중 C-fos에도 이중염색되는 신경세포가 다수 관찰되었다. ChAT와 C-fos 이중형광염색을 하였을 때 SPN 구역의 ChAT (+) preganglionic neuron 중 57.4%의 세포에서 C-fos에도 양성으로 나타났다. 이상의 결과를 바탕으로 전립선염에 의한 감각신경의 자극이 방광에 분포하는 interneuron 뿐만 아니라 preganlionic neuron을 활성화시켜 배뇨기능의 변화를 일으킨다는 것을 확인할 수 있었다. 또한 이러한 경로에 관여하는 전립선의 감각신경이 capsaicin에 민감한 신경에 의한 것임을 확인할 수 있었다.