OLETF 당뇨쥐 뇌의 형태 및 세포학적 변화: 자기공명영상과 육안적 조직검사와의 비교 및 전자현미경을 이용한 뇌 혈뇌장벽의 고찰

Abstract

요 약 선천적인 만성당뇨병을 가진 OLETF 쥐와 당뇨가 없는 LETO 쥐를 대조군으로 만성 당뇨병에서 발생하는 뇌질환에 대해 자기공명영상과 광학현미경과 전자현미경을 이용한 병리조직학적검사를 시행하였다. 만성적인 경미한 고혈당증을 가진 당뇨쥐에서는 자기공명영상과 육안적 병리조직검사상에서는 이상 소견이 발견되지 않았고, 전자현미경 소견에서는 기존의 streptozotocin으로 유도된 당뇨쥐에서 발견된 혈뇌장벽의 변화와 동일한 변화가 관찰되었다. 그리고 기존에 보고된 바가 없는 뇌 내피세포의 세포질내 미세기관이 증식되는 소견이 새로이 발견되었다. 그러나 본 연구는 대조군과 살험군이 작은 근본적인 문제점이 있고, 새로 발견된 전자현미경적 소견의 신빙성을 높이기 위한 다음 단계의 실험이 필요하다. 하지만 본 연구를 통해 OLETF 당뇨쥐를 당뇨성 동물 모델로 이용한 뇌 병변의 연구가 충분한 의의가 있음을 보여주었고, 중추신경계에서 당뇨성 미세혈관성 병변의 주된 표적이 모세혈관의 혈뇌장벽임을 시사해주고 있다.

Diabetes mellitus(DM) chronically afflicts the central nervous system (CNS) in several ways, and increases stroke risk and damage, and the prevalence of seizure disorders. Physiologically, DM changes ion transport system, blood flow and metabolism of the brain, and may produce a chronic encephalopathy. Consequently, cerebrovascular accidents, such as lacunar infarction and hemorrhage, commonly occur in diabetic patients. Using magnetic resonance imaging and light microscopy, we studied gross cerebral lesions in five Otsuka Long Evans Tokushima Fatty (OLEFT) rats and two control Long-Evans Tokushima Otsuka (LETO) rats and evaluated tlx1 blood-brain barrier in OLETF and LETO rats using electron microscopy. Both OLETF and LETO rats did not reveal any gross abnormalities in both MRI and light microscopic images. Only OLETF rats had blood-brain barrier abnormality, including thickening of basement membrane and increased micro-organelles of cytoplasm of endothelial cells under a transmission electron microscope. The finding of basement membrane thickening of endothelial cells seems to be common in both OLETF and streptozotocin induced diabetic rat. The finding of increased micro-organelles of cytoplasm of endothelial cells is the unique pathologic finding that has not previously been reported. The results in the present study suggest that the endothelial cell of blood-train barrier is a target of diabetic microangiopathy.