투과전자현미경을 이용하여 관찰한 건성안 유발 마우스 눈물샘 선세포의 변화
Transmission Electron Microscopic Findings of Lacrimal Gland Acinar Cells Induced by In Vivo Dry Eye
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초록
목적: 건성안 유발 마우스에서 일어나는 눈물샘 선세포의 변화를 투과전자현미경을 이용하여 관찰함으로써 건성안의 병인을 규명하고자 하였다. 대상과 방법: 습도 20% 이하의 controlled environment chamber에서 2주간 키운 5마리의 C57BL/6 마우스의 눈물샘 조직을 채취하였다. 육안적 조직의 크기 및 투과전자현미경을 이용한 세포단위의 변화를 정상군과 비교하였으며, 추출한 이미지를 Image J 프로그램을 이용하여 분석하였다. 결과: 정상군에 비해 건성안 유발 마우스 눈물샘의 육안적 크기가 유의하게 감소하였다. 눈물샘 조직을 고정하여 TUNEL염색을 시행한 결과, 음성 소견을 보였다. 투과전자현미경을 이용하여 관찰한 결과 소포체 내강 확장 및 내부 밀도 증가, 미토콘드리아 구조 파괴,세포소기관을 감싸는 이중내강구조, 액포의 증가 등이 관찰되었다. 결론: 안구 표면의 건성 자극으로 인하여 마우스 모델의 눈물샘 선세포에서 소포체 스트레스(ER stress) 및 자가포식현상(Autophagy)이 일어남을 확인하였다. 하지만 이는 세포자멸사의 과정으로까지 진행되지는 않았다. 이러한 세포단위의 변화는 만성적인 눈물분비감소를 호소하는 실제 비쇼그렌증후군 건성안 환자의 중요한 병인으로 생각한다.
Abstract
Purpose: To determine the change in lacrimal gland (LG) acinar cells induced by in vivo dry eye (DE). Methods: Six to 8-week-old (C57BL/6) mice were placed in a controlled environment chamber at <20% humidity for 2 weeks,and a control group was bred in a normal environment. After these 2 weeks of dry eye (DE) induction, the mice were sacrificedand their LGs were collected. Lacrimal gland acinar cell organelle structures were observed with Transmission ElectronMicroscopy (TEM). TEM images were analyzed using the Image J program. Results: The size of the LGs of DE-induced mice decreased compared to those of normal mice. Terminal deoxynucleotidyl transferasedUTP Nick End Labeling (TUNEL) staining was negative in DE-induced LGs. Under the TEM, the endoplasmic reticulum(ER) lumen was dilated and the lumen density increased in DE-induced mice. Additionally, cell organelles were surrounded byelongated ER lumens. The mitochondrial structure was destroyed and the number of vacuoles increased in the LGs of DE-inducedmice. Conclusions: Structural changes of the LG developed due to DE induction. This suggests that the detailed mechanisms of thesechanges were ER stress and autophagy. However, there were no definite signs of apoptosis in the acinar cells of the DE-inducedLGs. These findings are regarded as an important clue of the pathogenesis of non-Sjogren-type dry eye.
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