Effects of CDP-Choline, Aminoguanidine and Difluoromethylornithine on the ECS-induced Impairment of Active Conditioned Response Retention

백서의 조건회피반응-유지에 대한 경련성 전기충격의 저해작용에 미치는 CDP-Choline, Aminoguanidine, 및 Difluoromethylornithine의 영향에 관한 연구 : 뇌내 Acetylcholine과 Polyamine 함량-변동에 연관하여

The training of male wistar rats for active conditioned response (ACR) was performed by one daily training session of 30 consecutive trials for 10 successive days using a two-way shuttle box, and the rats that showed 10 or more ACRs on the last day were treated for further 10 days with electroconvulsive shock (ECS : 50 mA, 0.5 msec; 100 Hz; 1.5 sec) and the following compounds. On the 20th day, all the rats were tested for the ACR rention. The ECS regimens were one ECS per day for 10 days with one day interval $(5{\times}ECS)$, one ECS at 3 hrs (ECS-3h), and one ECS at 24 hrs (ECS-24h), respectively, before the ACR retention test. And CDP-choline (cc: 250 mg/kg), spermine (SM: 10 mg/kg), ${\alpha}-difluoromethylornithine$ (DO: 250 mg/kg), or aminoguanidine (AG: 100 mg/kg) was administered by one daily i.p. injection for 10 days. The ACR number $(13.7{\pm}1.0)$ obtained on the last training day was increased by 37.23% on the 20th day in the control rats. And the ACR increase was significantly suppressed by 5-ECS, ECS-3h, CC, or SM but was little affected by ECS-24h, DO, or AG. However, the 5-ECS induced impairment of ACR retention was significantly suppressed by AG, SM, and CC in the order of potency but was little affected by DFMO. And the ECS-3h induced impairment was moderately worsened by SM or AG. The acetylcholine (ACh) of the rat hypothalamus (HT), hippocampus (HC), and entorhinal cortex (EC) was markedly increased by CC and moderately increased by SM, but little affected by ECS-3h, ECS-24h, DO, or AG. But $5{\times}ECS$ slightly increased the ACh content. The brain putrescine (Pt) content was significantly increased by AG and little affected by CC, SM, or DO. But the $5{\times}ECS$ markedy decreased the brain Pt content, and the decrease was significantly suppressed by CC, SM, or AG. CC induced the marked increases of the spermidine (Sd) and spermine (Sm) contents of all the areas. SM increased the Sd contents of all the areas and the EC-Sm content. DO decreased the brain Sd and Sm contents. And AG increased the HT-Sd content and the Sm contents of all the brain areas. The $5{\times}ECS$ induced decrease of the HC-Sm content was suppressed by CC, SM and AG. These results suggest that the improving effect of aminoguanidine on the $5{\times}ECS$ induced impairment of ACR retention may be ascribed in part to its activity as a diamine oxidase inhibitor.

Two-way shuttle box에서 active conditioned response (ACR)을 10일간 매일 30회 부하하여 10회 이상 반응한 웅성 Wistar 백서를 이용하여, 경련성 전기충격 (ECS: 50 mA, 100 Hz, 1.5 sec)에 의한 ACR-유지의 변동에 미치는 CDP-choline (250 mg/kg/day/CC), aminoguanidine (100 mg/kg/day: AG), ${\alpha}-difluoromethylornithine$ (250 mg/kg/day, DO), 및 spermine (10/mg/kg/day: SM) 각각의 10일간 복강내-주사의 영향을 검토하였다. 그 결과, 10일간 획득된 ACR은 그 다음 10일후에 더욱 증가되었으며, 이는 일일 간격의 5회 ECS (5-ECS) 또는 ACR-유지검사 3시간전 일회 ECS (ECS-3h)로 현저히 억제되나, ACR-유지검사 24시간전의 일회 ECS (ECS-24h)로는 별 영향을 받지 않았다. 아울러, ACR의 자연증가현상은 CC와 SM에 의하여 현저히 저하되었으나 AG와 DFMO에 의하여는 영향을 받지 않았다. 5-ECS에 의한 ACR-유지저해는 AG, SM, 및 CC에 의하여 유의하게 되었으며 DFMO에 의하여는 영향을 받지 않았다. ECS-3h 후의 ACR-유지저해는 SM와 AG에 의하여 다소 더 악화되었고 CC와 DFMO에 의하여는 별 영향을 받지 않았는데, 정상 백서에 비하여 큰 차를 보이지 않은 ECS-24h 후의 ACR은 CC, SM, DO, 및 AG에 의하여도 영향을 받지 않았다. 한편, ECS-3h와 ECS-24는 백서-대뇌 시상하부(HT), 해마(HC), 및 내후피질(EC)의 acetylcholine (ACh) 함량에 별 영향을 미치지 않았으나, $5{\times}ECS$는 다소 증가시켰으며 특히 EC의 ACh증가는 유의하였다. 아울러 CC과 SM도 대뇌-ACh 함량을 유의하게 증가시켰으나, DO와 AG는 별 영향을 미치지 않았다. ECS-3h와 ECS-24h는 대뇌 HT, HC, 및 EC의 polyamine 함량에 영향을 미치지 않았으나, $5{\times}ECS$는 HT와 HC의 putrescine (Pt) 함량과 HC의 spermine (Sm) 함량을 각각 유의하게 감소시켰다. CC는 PT함량에 영향을 미치지 않았으나 spermidine (Sd)와 Sm 함량은 현저히 증가시켰다. 그러나 이같은 CC의 작용을 ECS-3 시간후와 24시간후에는 전혀 볼 수 없었을 뿐 아니라, ECS-3 시간후의 HC의 Sd 함량은 정상치보다 유의한 감소로 역전되었다. 또한 CC는 $5{\times}ECS$에 의한 Pt와 Sm 함량-감소를 유의하게 억제하였다. SM은 전 부위의 Sd 함량과 EC의 Sm 함량을 유의하게 증가시켰고, 이같은 증가가 ECS-3 시간후에 더욱 상승되었으며, 이때 HC와 EC의 Pt함량도 유의하게 증가되었다. 또한 SM은 $5{\times}ECS$에 의해 Pt와 Sm 함량-감소를 유의하게 억제하였다. 그러나 DO는 HC의 Sd와 모든 부위의 Sm 함량을 유의하게 감소시켰고 또한 Pt와 Sm에 대한 $5{\times}ECS$의 감소작용을 더 상승시켰다. AG는 모든 부위의 Pt 함량을 현저히 증가시켰을 뿐 아니라 HT의 Sd와 모든 부위의 Sm도 유의하게 증가시켰고, $5{\times}ECS$에 의한 Pt와 Sm 함량-감소를 유의하게 억제하였다. 이상의 성적은 $5{\times}ECS$로 나타나는 ACR의 유지-저해에 대한 aminoguanidine의 보호작용의 일부가 polyamine 대사에 대한 그의 diamine oxidase 억제작용에 기인됨을 시사하는 것으로 사료된다.