흰쥐 중뇌 중심회색질에서 Preproenkephalin, Prodynorphin 혹은 Glutamic Acid Decarboxylase mRNA 함유 신경세포의 분포 및 말초염증에 의한 유전자발현의 변화
Distribution of Preproenkephalim, Prodynorphinor Glutamic Acid Decarboxylase mRNA-Containing Neurons in the Rat Periaqueductal Gray and Changes of Their Gene Expression
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초록
아편양 펩타이드와 GABA가 중뇌 중심회색질(PAG)에서 동통조절기능과 관련하여 중요한 역할을 담당함은 잘 알려져 있다. 본 연구에서는 PAG에서 preproenkephalin(pENK), prodynorphin(pDYN) 혹은 glutamic acid decarboxylase (GAD) mRNA함유신경세포의 분포와 또한 말초염증 유발 후 이들 mRNA들이 어떠한 변화를 일으키는지를 in situ hybridization기법에 의하여 관찰하여 다음의 결과를 알 수 있었다.1. pENK mRNA함유신경세포는 대부분 PAG의 모든 수준의 배쪽외측부에서 관찰되었다.2. pDYN mRNA함유신경세포는 주로 하부 PAG의 배쪽외측부에 분포하였다.3. GAD mRNA함유신경세포는 대부분 PAG의 모든 수준의 배쪽외측부에서 관찰되었다.4. 말초염증을 유발시키면 pENK mRNA는 증가, GAD mRNA는 감소를, 그리고 pDYN mRNA는 변화를 나타내지 않았다. 이상의 결과로 pENK, pDYN 및 GAD mRNA함유신경세포는 대부분 PAG에서 동통억제작용과 가장 관련있는 부위, 즉 배쪽외측부에 분포하며 또한 enkephalin과 GABA는 말초염증에 의한 동통유발시 각각 증가 혹은 감소함을 알 수 있었으며 더 나아가 PAG의 enkephalin과 GABA는 말초염증에 의해 유발된 동통조절에 중요한 역할을 할 것으로 사료된다.
Abstract
Objectives : It is well known that opioid peptides and GABA play an important roles in the pain modulation of the periaqueductal gray (PAG). The present study was undertaken to elucidate the distribution of preproenkephalin (pENK), prodynorphin (pDYN) or glutamic acid decarboxylase (GAD) mRNA-containing neurons in the PAG and to know if these mRNAs levels change following peripheral inflammation. Methods : In situ hybridization was performed for the detection of the gene expression in the rat periaqueductal gray following peripheral inflammation produced by an intraplantar injection of Freund's adjuvant into the rat hindpaws. Results : pENK mRNA-containing neurons are found mostly in the ventrolateral portion at all levels of the PAG. pDYN mRNA-containing neurons are concentrated mostly in the ventrolateral portion at the caudal level of the PAG. GAD mRNA-containing neurons are found mostly in the ventrolateral portion at all levels of the PAG. Peripheral inflammation induces an increase of pENK mRNA levels and a decrease of GAD mRNA levels, while pDYN mRNA levels shows no changes. Conclusion : The present results indicate that the pENK, pDYN or GAD mRNA- containing neurons are found mainly in the ventrolateral PAG, the area where analgesia is most easily produced and that syntheses of enkephalin and GABA in the PAG increase and decrease, respectively, following peripheral tissue inflammation. Taken together, they suggest that enkephalin and GABA in the PAG may play an important role in modulating pain induced by peripheral tissue inflammation.