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Journal of the Korean Geriatrics Society 2004;8(3):170-176.
Published online September 30, 2004.
Choline Acetyltrans ferase Immunoreactivity in the Rat Brainstem
Eun Sang Kim, Dae Hee Han
1Department of Neurosurgery, Samsung Medical Center , Sungkyunkwan University School of Medicine, Seoul, Korea. kes@smc.samsung.co.kr
2Department of Neurosurgery, Seoul Nat ional University College of Medicine, Seoul , Korea.
백서뇌간에서 콜린성 신경원의 분포: 항 Choline Acetyltransferase를 이용한 면역조직화학적 연구
Abstract
BACKGROUND
Cholinergic neurons in the forebrain of mamals are well elucidated, meanwhile, the distribution of these neurons in the brainstem is not conformed according to investigators. To identify cholinergic neurons in the brainstem of CD rat, the authors performed immunohistochemical staining with monoclonal antibody to choline acetyltransferase(ChAT), the enzyme responsible for the biosynthesis of acetylcholine.
METHODS
In order to decrease nonspecific reactions of the secondary antibody, an anti-rat IgG without biotin was pretreated before the primary antibody treatment. Blockage of the protein transport was tried to decrease the secretion of ChAT from neurons with colchicine injection into the lateral ventricle of the rat 36, to 48 hours before cardiac perfusion of fixative agent.
RESULTS
Choline acetyltransferase immunoreactive neurons were identified in all motor nuclei of cranial nerves with some other nuclei and nerve fibers in rat brainstem. They were all multipolar cells mostly composed of magnocellular neurons, however parvocellular ones were also observed with colchicine pretreatment.
CONCLUSION
Distribution of the ChAT-immunoreactive nuclei in the brainstem of the CD rats were found in the area where motor functions are closely involved. This means that acetylcholine is the neurotransmitter of these area composing brainstem motor center.
Key Words: Immunohistochemistry, Choline acetyltransferase, Colchicine
초 록

연구배경: 콜린성 신경원은 정상 노화과정 및 Alzheimer병 등의 신경계 질환과 밀접한 관계가 있다. 포유동물의 대뇌 및 기저핵(basal ganglia)에서의 콜린성 신경원의 분포는 잘 밝혀져 있으나, 뇌간(brainstem)에서는 현재도 다소 상이한 결과가 보고 되고 있다. 신경전달 물질 중에서 최초로 규명되고 신경계에 널리 분포하는 아세틸콜린의 합성효소인 choline acetyltransferase (ChAT)에 대한 항체를 이용하여 콜린성 신경원의 뇌간내 분포를 조사하였다.

방법: 항choline acetyltransferase 단클론 항체를 사용하여 면역조직화학 염색을 시행하였다. 항체의 비특이적 면역반응을 줄이기 위하여 이와 유사한 구조의 항 쥐면역글로불린으로 전처치를 시행한 후 신경원으로부터 ChAT의 분비를 억제하여 염색성을 향상시킬 목적으로 조직처리 36시간 내지 48시간 전에 콜치신(colchicine)을 흰쥐의 측뇌실에 주입하였다.

결과: 흰쥐의 중뇌, 뇌교 및 연수에 위치한 전운동 뇌신경핵에서 ChAT에 강한 양성면역 반응을 보였다. 이들 신경핵에서 동정된 신경세포는 주로 거대 신경세포였으며, 이들은 모두 다극신경세포였다. 특히 콜치신 전처치로써 거대신경세포외에 미세신경세포로 구성된 구조물 및 신경섬유도 확인할 수 있었다.

결론: ChAT에 대한 면역조직화학 염색에 양성반응을 보인 뇌간 신경핵들이 주로 운동기능과 밀접한 관계에 있는 신경세포군인 점으로 미루어 아세틸콜린이 뇌간운동 중추에서 신경전달 물질로서의 역할을 하고 있음을 알 수 있었다.

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