각막상피제거술 후 흰쥐의 각막과 눈물샘에서의 신경성장인자의 변화 document_id A220623243406

흰쥐에서 각막상피제거술 시행 전후 각막과 눈물샘에서 신경성장인자의 발현의 변화를 알아보고자 하였다. 총 29마리의 흰쥐를 이용하여 대조군은 각막상피제거술을 시행하지 않았고, 실험군은 각막상피제거술을 시행하였다. 각막 상피제거술 시행 전과 시행 후 1, 2, 3일째 각막과 시술 전과 시술 후 1일째 눈물샘에서 신경성장인자의 농도를 측정하였다. 시술 전과 시술 후 1, 7일째 각막과 시술 전과 시술 후 1일째 눈물샘에서 면역조직화학염색을 시행하여 시술 전후의 신경성장인자 발현 정도를 비교하였다. 각막상피제거술 후 1일과 2일째 각막의 신경성장인자의 농도는 시술 전보다 통계적으로 유의하게 높았으며, 시술 후 1일째 눈물샘의 신경성장인자의 농도도 시술 전보다 유의하게 높았다. 각막과 눈물샘의 신경성장인자에 대한 면역화학염색 에서 각막상피제거술 후 더 강한 염색 정도를 보여주었다. 흰쥐에서 각막상피상처 후 각막과 눈물샘에서 신경성장인자의 발현이 증가하는 것을 확인하였고, 각막상피 치유에 있어 신경성 장인자가 중요한 역할을 할 것으로 생각한다. 안구 표면과 눈물샘은 기능적으로, 유기적으로 연결되어 각막의 항상성을 유지한다. 눈물을 구성하는 각각의 성분을 분비함으로써 여러 가지 안구표면의 자극으로부터 눈을 보호하게 된다. 최근 건성안의 이해와 치료에 있어 안구표면, 안검 그리고 눈물샘을 신경되돌림 회로와 연결되는 하나의 통합된 형태기능학적 단위로 이해하고 있으며, 각결막, 덧눈물샘, 마이봄샘 등의 안구표면과 눈물샘 등이 서로 하나의 기능적 단일체를 형성하면서 서로 상호 연결된 신경분포를 한다고 알려져 있다. 각막신경의 손상은 각막지각도를 감소시키고, 각막의 신경이 손상되어 각막의 지각감퇴가 발생할 경우 상피 세포의 투과성이 증가되면서 대사가 감소될 수 있고, 각막상피의 생존력의 감소, 각막 상피의 미란 및 상피의 창상치유능력이 감소하게 되고, 신경영양성각막궤양을 유발할 수 있다. 현재 많이 시행되고 있는 레이저각막절삭가공성형술과 같은 굴절이상교정수술에서도 각막신경이 손상되는데, 수술 후 각막 신경의 빠른 회복이 정상적인 각막의 생리기능의 회복 및 눈물 분비와 각막 치유에 중요하다는 사실이 밝혀지고 있다. 가토에서 라식 후 신경성장인자의 점안으로 각막 신경 재생에 효과적으로 작용하여 각막지각도 회복을 가속화시켰다는 보고가 있었다. 또한 저자들은 흰쥐에서 신경성장인자의 유도물질로 알려진 nicergoline의 경구 투여가 각막 상피세포 치유의 속도를 증가시켰으며, 이 효과는 각막과 눈물샘의 신경성장인자의 증가와 관련이 있다는 보고를 하였다. 본 연구에서는 흰쥐의 각막과 눈물샘에서 신경성장인자의 발현양상을 밝혀냈고, 각막상피상처가 각막과 눈물샘의 신경성장인자의 발현을 증가시키는 것을 신경성장인자의 단백질량이 증가하고, 면역화학염색에서 발현 정도가 증가하는 것을 통해서 확인할 수 있었다. 흰쥐의 각막과 눈물샘에서 신경성장인자와 그 수용체가 발현된다는 사실을 보고된 바가 있었으나, 본 연구에서는 쥐에서 각막상피치유과정에서 각막의 상피세포와 눈물샘의 샘꽈리세포에서 면역화학염색을 통해서 신경성장인자의 발현이 증가되는 양상을 확인하였다. 신경성장인자 수용체 중 하나인 TrkA는 각막 상피의 줄기세포가 분포하여 각막 상피세포가 활발히 분열하는 정상 각막과 윤부 상피의 기저층에 주로 발현된다는 보고가 있었다. 본 연구에서 각막에서 표층보다는 기저상피세포층에서 뚜렷한 면역 반응이 있었던 것은 이를 지지하는 결과로 생각된다. 각막 상피 치유과정에는 손상된 각막 상피의 재생을 위해 많은 양의 cytokine이 나오는데, 신경성장인자의 농도도 높아져 각막 신경의 재생도 따라 일어나게 되는 것으로 생각된다. 이러한 일련의 보고는 신경성장인자가 각막 상피 세포의 분열과 각막 신경의 재생에 동시에 관여함을 의미한다. 개의 각막상피치유과정에서도 각막과 눈물샘에서 신경성장인자의 발현이 증가하여 각막 상피 세포의 재생에서 중요한 역할을 한다고 밝혀졌는데, 개의 눈물샘에서 각막상피제거술 이후에 2일째에는 신경성장인자 발현이 증가하지 않다가 1주일째 그 발현이 증가했다는 보고가 있었다. 그러나, 본 연구에서는 각막상피제거술 이후 1일째 통계적으로 의미있게 신경성장인자의 농도가 증가한 것을 확인할 수 있었는데 이는 종 특이적 발현의 차이로 생각해 볼 수 있을 것이다. 각막에 상처가 발생했을 때 눈물샘에서 신경성장인자의 발현이 증가된다는 사실은 안구 표면과 눈물샘이 유기적으로 연결되어 있으며 상호 작용을 하고 있음을 의미한다. 각막과 눈물샘에서 발현된 신경성장인자가 눈물샘의 활성도를 자가분비 혹은 이웃분비 방식으로 조절하여 눈물샘의 외분비 기능의 변화를 일으키고 눈물의 신경성장인자가 증가하게 되고, 이를 통해 각막의 상처 치유에 관여할 수 있을 것으로 생각된다. 결론적으로 본 연구 결과는 각막과 눈물샘에서의 신경성장인자의 발현 양상의 변화를 밝힘으로써 각막의 항상성 유지에 있어서 신경성장인자의 자가 분비 및 이웃 분비 방식으로 기능할 가능성을 제시하였다. 신경성장인자는 각막상피치유과정에서 치유 속도를 높이고, 각막 항상성을 유지할 수 있는 인자로서 앞으로 여러 각막 질환의 치료제로서의 가능성이 있음을 확인할 수 있었다. 향후 각막과 눈물샘에서 여러 신경성장인자 수용체의 각각의 분포를 확인하고, 발현양상을 파악하여 각막과 눈물샘의 기능적 연결에 대한 정확한 기전을 밝히기 위한 연구가 있어야 할 것이다.