Distribution and Differentiation of the Choline Acetyltransferase-immunoreactive Nerve Cells in the Basal Nucleus of Meynert of the Rat Forebrains During the Postnatal Development

흰쥐 출생후 발생에 따른 전뇌 기저부 Meynert기저핵에서 Choline Acetyltranseferase 면역반응 신경세포의 분포 및 분화

This study was performed to investigate the distribution and differentiation of choline acetyltransferase (ChAT)-immunoreactive cells in the basal nucleus of Meynert of the postnatal and adult rat forebrains, utilizing techniques of immunocytochemistry. According to the cell shape and the ratio of long axis vs short axis of cell soma, the ChAT-immunoreactive nerve cells in the basal nucleus of Meynert of the adult rat were classified into six types. In the adult rat, the frequency distributions (FD) of round, oval, elongated, fusiform, triangular and polygonal cells were 9.4%, 35.5%, 32.1%, 5.9%, 9.1% and 8.0%, respectively. The FD of oval and round nerve cells on the postnatal day (PND) 14 were observed to be 18.7% and 51.5%, respectively. Those were shown to be progressively decreased during developmental process to the adult. Also, those of elongated and triangular nerve cells on the PND 21 were observed to be 30.4% and 10.1%, respectively. Those were shown to be same phenomenon a,1 those in the round and oval cells. Meanwhile, those of the triangular and polygonal nerve cells were progressively increased from the early postnatal stage to the adult. The total mean volumes of ChAT-immunoreactive cell somata in the PND 7 rat were the lowest $(1,083{\mu}m^3)$ and those in the PND 21 rat were shown to be the highest $(5,045{\mu}m^3)$. But in the adult, those were decreased to $(2,731{\mu}m^3)$. Those in the PND 21 rat were shown to be about 84.7% larger than those in the adult. On the electron micrography, the cell organelles such as ribosomes, polysomes, rough endoplasmic reticula (RER) and mitochondria were well developed in the PND 21 rat forebrains, but Golgi complexes were shown to be proliferating phase. Especially, ribosomes, polysomes and RER were immunoreactive in the tissues treated with 0.05% triton X-100. According to the observations in the present study, it is considered that the ChAT-immunoreactive nerve cells in the basal nucleus of Meynert of the rat forebrains are differentiated throughout the following processes of changes during the postnatal development: 1) increase of cell soma volumes with the differentiation of tell organelles and neurites, 2) increase in the FD of differentiated tell types and 3) cell schrinkage without cell loss. The ribosomes, polysomes and RER are considered to be closely related to the intracellular localization and biosynthesis of the ChAT but not Colgi complex.

출생후 0일, 7일, 14일, 17일, 21일, 28일, 35일 그리고 성체의 흰쥐 전뇌 기저부의 Meynert 기저핵에서 ChAT 면역반응 신경세포의 분화를 면역조직화학적 및 전자현미경적 방법을 이용하여 조사하였다. 출생후 7일에서 성체까지 신경세포의 세포질에서 ChAT면역반응이 확인되었다. 특히 ChAT면역반응은 세포체의 세포질과 수상돌기에 고루 분포하였다. 전뇌 기저부의 ChAT면역반응 신경세포들은 발생에 따른 뇌 크기의 증대와 뇌조직의 분화에 따라 점차 수적 증가를 보였다. ChAT면역반응 신경세포들은 세포의 모양과 세포체의 장 단축의 비에 따라 6가지 형으로 분류되었다. 성체의 Meynert기저핵에서 원형은 9.4%, 난원형은 35.5%, 세장형은 32.1%, 방추형은 5.9%, 삼각형은 9.1% 그리고 다각형은 8.0%의 출현율을 보였다. 원형과 난원형 신경세포들의 출현율은 출생후 14일에서 가장 높아 각각 18.7%, 55.5%였고, 성체로 되면서 점차적으로 감소되었다. 또한, 세장형과 삼각형 신경세포들의 출현율은 출생후 21일에 가장 높아 각각 30.4%, 10.1%였고, 성체로 되면서 원형과 난원형 세포에서와 같이 점차적으로 감소하였다. 그러나 이들과는 다르게 방추형과 다각형 신경세포들의 출현율은 출생후 발생이 진행됨에 따라 점진적으로 증가하는 현상을 보였다. ChAT면역반응 신경세포체의 부피는 출생후 7일에 $1,083{\mu}m^3$로 제일 작았으나, 출생후 21일에서는 $5,045{\mu}m^3$로 최대치를 보였다. 그후 성체로 되면서 $2,731{\mu}m^3$로 감소되었다. 전자현미경적 관찰에서 출생후 21일의 경우 ChAT면역반응은 신경세포의 ribosome, polysome 그리고 RER에서 관찰되었으며, 대칭 및 비대칭 신경연접이 관찰되었다. 이상의 결과들로 미루어 흰쥐 전뇌 기저부 Meynert 기저핵에서의 ChAT면역반응 신경세포들은 출생후 발생과정에서 세포소기관과 신경돌기들의 분화에 따른 세포체부피의 증가, 분화된 세포형들의 출현율의 증가 및 세포의 손실이 없는 상태에서의 세포 응축 등의 과정을 통하여 세포들이 분화한다고 생각된다. 또한, Golgi체와는 다르게 ribosome, polysome그리고 RER들이 ChAT의 세포내 분포 및 생합성과 밀접한 관계를 같는 것으로 생각된다.