The Morphological Study on Inflammation of Murine Knee Joint by Lipopolysaccharide - Based on the Morphological Changes of Synovial Membrane and Fibrous Membrane -

Lipopolysaccharide로 유발된 생쥐 무릎관절낭 염증에 관한 형태학적 연구 - 윤활관절막과 섬유관절막의 변화를 중심으로 -

Synovial joint of BALB/C mice were injeced with Lipopolysaccharide(LPS) were observed to investigate the morphological changes of synovial capsule caused by rheumatoid arthritis(RA). The RA on female Balb/c mice were induced by LPS injection, as dose of $300{\mu}{\ell}/kg$, into synovial cavity of knee joint. And then these specimen were fixed in 10% neutral buffered formalin and were decalcificated in EDTA solution for 4 weeks. The hyperplasia of synovium were appeared in synovial membrane. The filopodia of phagocytic like synoviocyte(type I synoviocyte) projected into synovial cavity and the number of fibroblast like synoviocyte(type II synoviocyte) with well-developed endoplasmic reticulum were increased in synovium. In fibrous membrane, the fibrosis induced by synthesis of collagen fiber were enlarged to all fibrous membrane, and the number of fibroblast were increased. A great number of inflammation component cell as lymphocyte and neutrophil leukocyte were infiltrated around capillary and the degranulate typed mast cell were increased. As results indicated that the hyperplasia of synovium induced by LPS, subsequently to cause the fibrosis, infiltration of imflammation component cell, and increase of degranulated type mast cell as same as symptoms of RA.

본 연구는 관절염 유발시 일어나는 관절낭의 형태학적 변화를 조사하기위해 lipopolysaccharide(LPS) 주사로 인위적 관절낭 염증을 유발시킨 후 시간경과에 따른 윤활관절막과 섬유관절막의 향태 변화를 관찰하였다. BALB/C 암컷 생쥐 오른쪽 무릎관절낭에 LPS $300{\mu}g/kg$를 주사한 후 3, 7 그리고 14일에 무릎관절을 얻었다. 무릎관절은 4주동안 EDTA용액에 탈회한 후 통상적 방법으로 paraffin에 포매하였다. 또한 윤활관절막의 미세구조변화는 embed812로 포매한 후 관찰하였다. LPS 주사후 관절연골인접부위의 윤활관절막에서 시작된 세포과형성(hyperplasia)은 시간 경과후 전체 윤활관절막으로 확대되었다. 윤활관절막내의 미세구조의 변화로는 윤활포식세포(type I)가 관절강내로의 많은 돌기(filopodia)를 내었고, 잘 발달된 과립형질내세망을 가지는 type 2 윤활분비세포의 숫적 증가가 보였다. 한편 LPS 주사후 섬유관절막에서 나타나는 형태학적 변화는 collagen fiber 생성에 의한 섬유화가 증가되며, 이러한 섬유화를 주도하는 섬유모세포의 이주증가가 관찰되었다. 또한 혈관 주위에서는 백혈구의 이주 증가가 나타났으며, 탈과립형(degranulated type) 비만세포가 많이 관찰되었다. 이상의 결과로 LPS 주사로 관절낭에서 염증이 유발되어 윤활관절막과 섬유관절막에서 헝태학적 변화가 나타났다. 이러한 일련의 형태학적 변화는 발병초기 류마티스성 관절염에서 나타나는 병리학적 소견과 동일한 결과로서, 앞으로 진행될 치료제 개발과 유발기전에 관한 해석을 위한 in vivo 실험의 적절한 모델로 기여할 것으로 기대된다.