Ultrastructural Study on the Ependymal Cells of the Read-Irradiated Rats

방사선이 뇌실막세포의 미세구조에 미치는 영향

Ultrastructure of the ependymal cells of X-irradiated rats on their head were studied. Rats weighing $200\sim250gm$ were X-irradiated on their head and neck areas. Total exposures were 3,000 rads or 6,000 rads depending on experimental groups. And irradiated rats were sacrificed on 6 hours, 2 days and 6 days following the radiation exposures. Animals were perfused through the heart with 1% glutaraldehyde-1% paraformaldehyde solution, under ether-anesthesia. The tissues from the wall of lateral ventricles were fixed in the 2% osmium tetroxide solution. The results observed with electron microscope were as follow: 1. In 6 hours group, many ependymal cells were swelled, luminal portions of cytoplasms of some cells protruded into the ventricular lumen, and many cilia were lost or irregularly altered. 2. In 2 days group, ependymal cells were swelled more severely and subependymal edema were pronounced. 3. Protruded cytoplasm contained usually basal bodies of cilia, groups of mitochondria, endoplasmic reticula , etc. 4. Following X-irradiations, some protruded masses contained neural elements including the axon terminals with dense core vesicles. Axons and axon terminals were also found in the enlarged intercellular spaces among ependymal cells. From the above results, the heavy irradiation on the head area of the rat induced alteration of the ependymal cells lining the lateral ventricle. Hence the ependymal functions of selective barrier, protective barrier, and metabolic barrier could be altered following X-irradiation on the head.

머리 부분에 많은 양의 방사선을 조사 받은 흰쥐 뇌실막세포의 미세구조에 대하여 연구하였다. 체중 $200\sim250g$의 흰쥐를 실험동물로 사용하였고, 방사선 발생장치로는 Mitsubishi linear accelerator (ML-4MV)를 이용하였다. 실험군의 흰쥐는 sodium thiopental로 마취시킨 후 머리부분이 조사구역 $(30cm\times30cm)$ 안에 들도록 눕힌 후, 조사거리 80cm, 조사 깊이 1.2 cm의 조건에서 200 rad/min의 속도로 연속 조사하였다. 실험군에 따라 3,000 rad 또는 6,000 rad를 조사시킨 후 각각 6시간, 2일, 6일 후에 동물들을 희생시켰다. 희생시에는 마취된 흰쥐의 가슴을 열고 심장을 통한 관류고정을 시행하였고, 관류고정액은 1% glutaraldehyde-1% paraformaldehyde액을 사용했다. 고정된 뇌에서 가쪽뇌실벽 일부를 메어 관류고정액과 같은 고정액에 다시 고정한 후, 2% osmium tetroxide 액으로 이차고정 하였고, 이후 통상적인 방법으로 전자현미경 절편제작 및 염색과정을 거친 후 전자현미경으로 관찰한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 방사선조사후 6시간군부터 뇌실막세포는 종창현상을 보였고 섬모의 배열이 흐트러졌으며 부분적으로 세포질이 뇌실공간으로 돌출하였다. 2. 방사선조사후 2일군부터는 뇌실막세포의 종창현상이 심하며 뇌실막밑조직의 부종이 심했다. 3. 뇌실막세포의 돌출부분 세포질에는 섬모바닥체, 사립체, 세포질세망들이 들어 있었다. 4. 방사선조사군에서는 확장된 뇌실막세포사이공간을 통하여 뇌실막밑층의 축삭성분 등이 뇌실속 까지도 돌출하였다. 이와 같은 결과로 보아 방사선조사에 의해 뇌실막세포에는 심각한 형태학적 변화가 초래되며, 이로써 뇌실질과 뇌척수액사이의 대사관문이 교란될 것으로 생각된다.