Laminin Expression in the Rat Lung Development

흰쥐 폐 발생시 Laminin의 발현에 대한 연구

Laminin, a kind of multidomain glycoproteins, is mainly localized in the basement membranes of various tissues. It is known that laminin plays an important part in mammalian lung morphogenesis. The authors have undertaken this study to investigate the changes in the distribution of laminin, and to find out cells which synthesize laminin during the organogenesis and differentiation of the lung. The fetal and neoantal rats (Sprague-Dawley strain) were used as experimental animals. The immunohisto-chemical methods were employed for detection of laminin within the developing lung tissue and the immunegold cytochemical methods were performed for detection of cells which synthesize laminin according to each stage of development. The results are as follows; 1. During fetal life, strong immunoreactivity for laminin is maintained in the basement membranes of the blood vessels and the bronchioles, the extracellular matrix of the mesenchyme, and basal lamina of the alveolar septum in the fetal rat lung. 2. After birth, laminin immunoreactivity at the alveolar septum is gradually reduced. 3. During fetal life, laminin is mainly detected within the cytoplasm of the mesenchymal cells, the endothelial cells of blood vessels and the fibroblasts in fetal rat lung. 4. According to the differentiation of type I and type II pneumocyte after birth, laminin is detected within cytoplasm of the type I pneumocytes, type II pneumocytes and fibroblasts. It is consequently suggested that laminin is largely expressed in the developing lung and laminin may be also synthesized by the type II pneumonocytes at early newborn stages.

Laminin은 세포외기질의 주요 구성 당단백질로 알려져 있고 특히 기저막에 다량 분포되어 있어 제 4형 아교질, heparan sulfate proteoglycan 및 entactin과 결속되어 있다. Laminin은 세포외기질에 함유되어 조직의 발생, 분화 및 성숙 등에 직접 및 간접적으로 관련되어 있으며, 특히 세포의 분열, 이동에 관여하고 조직내 기저막의 물질 투과성에 영향을 미쳐 상피의 분화 및 재형성과 관계있음이 많은 학자들에 의하여 보고되어 있다. 최근에는 laminin이 포유동물에서 태자기와 신생아기에서 폐의 발생과 분화에 주요한 역할을 함도 일부 보고되어 있다. 이에 저자는 폐의 발생과정에서 조직 혹은 세포내에서 laminin의 발현과 분포 변화를 면역조직화 학염색법과 면역도금법을 이용해서 추적하고자 하였다. 실험동물로는 발생 제 14일, 제 16일, 제 18일 및 제 20 일의 태자와 생후 1일, 3일 5일 및 7일의 신생 흰쥐를 사용하였으며, 각 실험동물의 폐조직을 절취하고 면역조직화학염색과 면역도금법으로 laminin의 면역활성의 변동을 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 발생 제 14일, 제 16일, 제 18일 및 제 20일의 흰쥐 태자와 출생 제 1일의 신생 흰쥐 폐조직에서는 혈관, 기관지 및 폐포의 기저막과 폐포막에서 강한 laminin 면역활성이 지속되었고, 폐포가 형성된 출생 제3일 이후의 흰쥐 폐의 폐포막에서는 laminin 면역활성이 현저히 감소되었다. 2. 흰쥐 태자의 폐조직에서 laminin 면역금과립이 관찰되는 세포는 간엽세포, 혈관내피세포 및 섬유모세포였으나, 신생 흰쥐의 폐에서는 섬유모세포, 제 1형 및 제 2형 폐포세포에서 laminin 면역금과립이 관찰되었으며 금과립이 가장 많이 관찰되는 조직 부위는 공기혈관장벽을 이루는 기저 막이었다. 이상과 같은 실험결과는 태생기에서는 laminin이 주로 폐의 세포외기질에 분포되나 출생 후에는 주로 기저막에 분포되므로 패의 기능이 성숙됨에 따라 laminin의 분포상태에 변동이 일어나고, laminin을 생성하는 세포도 출생 전에는 간엽세포, 혈관내피세포 및 섬유모세포이나 출생 후에는 폐의 실질세포인 제 1형 폐포세포와 제 2형 폐포세포로 합성기능이 이전되는 것으로 생각되었다.