신장의 AA형 아밀로이드 형성기전에 관한 초미형태학적 연구

Abstract

Renal amyloidosis was induced in a group of ICR mice by daily subcutaneous injections of casein-end otoxin solution to clarify the pathogenentic mechanism of renal glomerular amyloidosis. The mice were sacrificed at 1, 2，3, 4, 5，6 and 7 weeks after the last injection of casein-endotoxin. The kidneys were processed for light and electron microscopy. Amyloid deposits were investigated on light microscopy, immunohisto-chemistry by the PAP method, electron microscopy and ultra thin section using the protein-A gold method. Light microscopically, the distribution of amyloid in the glomerulus was not diffuse but focal and nodular leaving some portions of the capillary walls intact even in the heaviest lesion. Electron microscopically, amyloid fibrils were demonstrated predominantly in the mesan-gial matrix and could be seen penetrating the basement membrane of the mesangial region into the subepithelial and subendothelial space of adjacent glomerular capillaries. The basement membrane is not primarily involved in amyloidosis, but is secondarily infiltrated by heavy amyloid deposition. These amyloid fibrils were arranged in random array as thin, rigid and nonbranching fibrils. With increasing amounts of amyloid, the mesangium became widened and the mesangial cell cytoplasm diminished in amount. The glomerular cells -whether they are mesangial, endothelial or epithelial cells ᅳ contain an abundance of free rebosomes, polysomal aggregates, endoplasmic reticulum and Golgi apparatuses. The intimate structural relationships of the tufts of amyloid fibrils to mesangial cells，as well as to the endothelial and epithelial cells were observed. Membrane surrounded amyloid fibrils were found within the cytoplasm of the mesangial and epithelial cells. These are most likely the result of cross sections or oblique sections of the invagination of the amyloid to the cyoplasm of the cells. The cytoplasmic membrane or the membrane surrounding the intracellular amyloid fibrils appears inc'istinct at the particular site of apparent amyloid formation. Many vesicles and vacuoles are also found near the cytoplasmic membrane of the cells. Using the postembedding protein-A gold technique, monoclonal antibodies directed against amyloid-A protein (AA) were examined by immunoelectron microscopy to identify the fibrils. Many gold particles labelled fibrillar structure were seen in the extracellular space. It is concluded by our morphologic findings that amyloid fibrils in the glomerulus are formed from amyloid precursors brought via the blood stream and may be formed in the extracellular space under the lysosomal enzyme released from epithelial, mesangial and perhaps endothelial cells.

저자는 신 아밀로이드중의 광학 및 전자현미경과 면역 전자현미경적 관찰을 통하여 그 형태학적 소견을 관찰하고 기전을 규명해보기 위하여 ICR 생쥐를 대상으로 카 제인 및 내독소를 피하조직에 반복주사한 뒤 다음과 같 은 결과를 얻었다. 광학현미경적으로는 아밀로이드의 침착이 일어나지 않은 사구체에서는 모세혈관에 울혈의 소견이 관찰되었 고 아밀로이드가 형성된 사구체에서는 hematoxylin and eosin 염색상 아밀로이드가 주로 메산지움을 중심 으로결절모양으로 침착되었으며 PAP 방법에 의한면 역화학적 염색에서는 모두가 AA형의 아밀토이드임이 확인되었다. 전자현미경적 소견은 아밀로이드가 메산지 움에 주로 침착되고 이것이 주위 기저막으로 침윤되어 인접한내피하 흑은상피하지역에까지 확장되어있었으 나 에산지움과의 연결없이 기저막에만 침착된 경우는 관 찰되지 않았다. 사구체 세포들의 구조변화는 아밀로이 드가 침착된 곳에 인접한 메산지움세포에서는 풍부한 리 보좀과 내형질세망 및 골지체와 리소솜의 중가, 수초모 양 잔류체의 출현이 관찰되었고- 세포막은 일부가 소실 되면서 주위에 많은 소포들이 홀어져 있고 아밀로이드 원섬유의 일부가 메산지움세포의 세포질내로 함입되는 것도 관찰되었다. 이러한 소견들은 내피 및 상피세포에 서도 모두 비슷하였다. 면역전자현미경적 관찰을 통해 서 본 결과는 아밀로이드가 침착된 부위에서는 진하게 염색된 gold 입자가 관찰되었으며 아밀로이드가 침착되 지 않은부위와 아밀로이드가 침착된 인접부위의 세포내 에서는 gold 입자가 전혀 관찰되지 않아서 세포내에서 는아밀로이드물질이 생성되지 않는다는 것이 확인되었다. 이상의 연구 결과로 보아 AA형 아밀로이드의 형성기 전은신장외의 다른곳에서 형성되어 혈류를따라이동해 온 아밀로이드 전구 물질이 신사구체의 손상된 내피세포 를 통해 세포외 지역에 침착되며 아밀로이드 원섬유는 사구체 세포 즉 메산지움세포< 내피세포 및 외피세포 모 두에서 분비될 것으로 생각되는 효소의 작용에 의해 형 성된다고 생각되어지고 이 아밀로이드는 주로 메산지움 에 침착되어 주위의 기저막으로 침윤되는 것으로 생각된 다.