피부 기저막에 위치하고 있는 인간 상피 줄기 세포는 피부상피층의 항상성 유지에 중요한 역할을 담당하고 있다. 비록 상피 줄기 세포가 조직손상에 대한 반응으로 상처 회복에 필요한 새로운 세포들을 공급하고 있지만 일부 세포는 정지 상태로 남아 생존을 위해 분화와 노화로부터 보호된다. 이러한 관점에서 적소세포와 외부세포기질 단백질로 구성된 특정 미세환경인 줄기세포 적소는 줄기세포를 보호하기 위해 적절한 자극을 제공해 준다. 줄기세포 마커는 상피 줄기세포의 표면에 발현되며, 기저막의 세포외기질과 부착하여 장기간의 성장 잠재력을 가지며 외부 자극에 대한 세포 사멸의 저항성을 가진다. 본 연구에서는 외부자극의 주요 인자로써 자외선 조사가 인테그린 α2, β1 와 α6 의 발현을 저하시킴을 확인하였으며 붉나무 추출물이 자외선에 의해 유도되어지는 인테그린 발현 저하를 억제하는 것을 확인 할 수 있었다. 또한 붉나무 추출물은 콜라겐 IV와 라미닌과 같은 상피 줄기세포의 부착과 연관된 분자들의 발현을 상향조절 하였다. 이러한 결과는 붉나무 추출물이 줄기세포 표면의 인테그린의 발현을 증가시키고 적소에서의 세포외기질 성분의 발현을 증가시킴으로써 자외선 조사에 대한 보호효과가 있음을 확인하였다.
FSC는 상시지방적을 보유하는 특성을 가지고 있으므로 지방섭취세포(fat-storing cell, FSC)라고 명명되어으며 유동에 노출하는 성세포, 내피세포와 달리 이 세포의 유동면은 교원직유와 내피세포에서 유래하는 윤랑선에 의하여 피복된다. 더욱이 이 세포는 각종 척추동물에 존재한다는 사실이 확인 되었으며 그 지방적은 동물의 종류에 따라 특유한 형을 구비하는 동시에 개체차가 없다. FSC는 이물탐식성이 없으며 지방적을 함유한 성세포와는 위치적, 기능적으로 다르다는 것이 증명되었다. 발생학적으로는 간엽세포에 속하며 유사분제에 의하여 증식능력을 가지고 있다. 이 세포에는 glycogen이 증명되며 모든 지방세포의 실험이 나타나는 성적에서와 유사하게 항시 지방을 합성하여 종의 특유한 형을 가진 지방적으로서 저장됨을 시사하였다. 전현적관륜에 의하여 FSC가 유동주위강(disse腔) 속에 있어 성세포, 내피세포와는 달리 유동에 노출하지 않고 항상 내피세포층과 교원직유에 의하여 유동에서 격리됨을 추정하였다. 이로 인하여 많은 학자들에 의하여 FSC가 승인을 받았다. 오늘날에는 유동을 둘러싸고 있는 상재세포가 내피세포, 성세포 및 FSC의 3종임이 인증이 되었다. 이 세포의 미세구조상의 특징은 기저막이 없는 공허한 세포로 보이나 항상지방적(空胞)을 보유하고 잘 발달한 조면소포체를 가지며 유동내피면에 따라 분기확산하는 돌기를 가지고 있다. 그리고 세포체는 유동주위강을 달리는 무수신경직유의 varicosity (사립체 및 신경결합소포를 함유한 신경종말)와의 사이에 adrenalin 작동성 synaps를 형성한다. FSC의 기능적 의의는 ㄱ, 간소엽내 교원직유형성에 참여 ㄴ. 유동내피하 돌기는 내피를 외측에서 지지하고 보강하며 또한 유동을 둘러싸고 연장하는 돌기는 수축하여 유동강을 축소한다. ㄷ. 지방을 저장하여 간세포의 energe원을 공급하며 VitaminA를 그 속에 저장한다. ㄹ. 간의 해독작용에 관여한다.
동양달팽이(Nesiohelix samarangae)의 자성생식기 중 정자낭(spermatheca)의 미세구조를 투과전자현미경을 이용하여 관찰하였다. 성체의 정자낭의 내강에서는 정자와 이와 관련된 물질들 또는 상피로부터의 분비물질들이 관찰되었다. 정자낭의 내강을 둘러싸고 있는 벽의 상피는 단층원주상피로서 내강과 연한 세포의 원형질막은 미세융모를 가지고 있었으며 섬모는 가지고 있지 않았다. 이 미세융모들의 기부에서는 고배율 하에서 pinocytotic vesicle들이 관찰되었고 때로 세포의 분비물을 세포 밖으로 방출하는 모습도 관찰되었다. 세포들의 상부세포질에는 많은 수의 mitochondria가 있었고, 때로 분비과립과 lysosomd들이 존재하기도 하였다. 이들보다 아래에는 잘 발달한 골지체와 과립소포체(RER)들이 있었다. 이 부위에서 분비과립들이 많이 형성되어 있는 모습이 세포에 따라 관찰되었고, 그 아래에 즉, 각 세포의 하반부 세포질에 상하로 긴 핵이 관찰되었다. 세포의 기부 원형질막은 상부 세포질 내로 깊게 그리고 수없이 많이 주름을 이루고 있어 인접한 세포와의 경계를 구분할 수 없을 정도였다. 기저막의 아래에는 근육다발과 색소세포들이 결합조직 내에서 관찰되었고, 정자낭의 외막은 큰 액포로 인하여 세포질들이 원형질막 주변으로 밀려나 있는 특이한 세포들로 이루어져 있었다. 정자낭의 기능은 정자를 일시 저장하며 정자낭 상피에서 분비되는 소화액들로 정자를 일차적으로 세포외 소화하고 소화되지 않은 물질들을 흡수하여 이차적으로 세포내소화하는 것으로 생각된다.
왕종개 Iksookimia longicorpa의 공기호흡에 관한 호흡체계를 조사하기 위해 표피 (epidermis)와 소화관 (intestinal tract)를 관찰하였다. 표피는 작은 점액세포 (mucous cell)와 곤봉세포 (club cell)로 이루어진 두 종류의 선세포 (gland cell)을 가진다. 점액세포는 대부분 acid sulfomucin으로 구성되었으나 곤봉상세포는 점액물질에 대한 어떠한 반응도 보이지 않았다. 기저층에는 작은 림파구를 포함하는 lymphocytes가 존재하며, 다량의 모세혈관이 기저층 바로 아래부분에 존해하고 있다. 장( intestinal tract)은 거의 일직선형태이며, 크게 장(intestine)과 직장(rectum)으로 구성된다. 이러한 장은 점액층 (mucosa), 점막하층 (laminal propria-submucosa), 근육층 (musculary), 장막 (serosa) 층으로 구성되었다. 이러한 장은 짧은 fold와 얇은 벽으로 구성되었으며, 점막층은 acid sulfomucin의 점액을 가지고 있다. 공기호흡하는 어류들의 변형된 공기호흡 기관의 특징들과 비교해 볼 때 왕종개는 하천의 가뭄으로 인해 용존산소가 부족할 경우 장에서는 이루어지지않고 표피에서만 공기를 흡입하는 것으로 생각된다.
버들붕어 뇌와 아가미의 미세구조에 미치는 메틸수은의 독성적 영향과 이에 대한 홍삼의 보상효능을 전자현미경적 방법에 의하여 연구하였다. 뇌 신경세포의 미세구조 변화에 있어서 대조군에 비하여 메틸수은만을 투여한 군에서는 수상돌기와 축색돌기가 상당히 확장되고 핵질과 세포질이 부분적으로 손실되었으며 ribosome의 수적감소와 mitochondria의 팽대가 관찰되었다. 그리고 파괴된 핵과 공포화된 mitochondria를 함유한 괴사세포의 출현은 특이한 관찰이었다. 반면 메틸수은과 홍삼을 병행 투여한 군에서는 메틸수은만을 투여한 군에서 보다 수상돌기와 축색돌기의 확장이 감소되고 ribosome의 수가 증가되었으며 mitochondria의 팽대정도가 상당히 감소되었다. 아가미 새판의 미세구조에 있어서는 Pillar cell과 arm의 붕괴, 표피세포의 확장 및 기저막의 비후가 메틸수은만을 투여한 군에서 관찰되었고 메틸수은과 홍삼을 병행 투여한 군에서는 메틸수은만을 투여한 군에서 보다 arm의 붕괴정도와 기저막의 비후정도가 감소되어 정상세포와 거의 같은 정도로 호전되었다.
한국 고유종 돌마자 Microphysogobio yaluensis의 후각기관과 서식처 및 생태와의 연관성을 알아보기 위해 실체 현미경과 광학현미경을 이용하여 구조 및 조직학적 특징을 조사하였다. 후각기관은 외부적으로 전비공, 후비공 그리고 비경계판으로 구성되어 있으며, 내부는 22~24개의 후판들과 비선으로 구성되었다. 후판은 감각상피와 비감각상피로 이루어져 있는데, 감각상피는 후감각신경, 지지세포, 기저세포들로 구성되었으며, 비감각상피는 층상상피세포, 비감각섬모세포, 산성과 중성을 갖는 황점액소의 점액세포들로 구성되어 있다. 이러한 후각기관들의 특징들은 돌마자의 높은 후각능력과 의존성 그리고 서식처 환경에 밀접한 관계가 있을 것으로 생각되며 분류학적 연구에도 활용될 수 있을 것으로 생각된다.
검은과부거미의 독 분비장치는 두흉부에 있는 가위턱과 한쌍의 독선으로 이루어져 있다. 독선은 한겹의 얇은 장막과 횡문근 섬유의 다발에 의해 둘러싸여 있었고. 근육층을 따라서 운동신경의 축삭 돌기와 근섬유 사이에 신경근육간 연접이 형성되어 있었다. 분비상피를 이루는 단층 원주상피세포에는 복잡한 수지상의 돌기가 형성되었고, 독선 전체가 단포상선을 이루고 있음이 관찰되었다. 상피의 분비면은 기저막으로부터 선의 내강쪽으로 확장된 세포질 돌기에 의해 표면적이 현저히 증가되었고, 상피의 내강면에는 조밀한 미세융모가 형성되어 있었다. 독성 분비물은 상피세포 내에서 두 종류의 분비과립으로부터 생성되었다. 분비기동안 이들 분비과립은 과적의 형태로 변형, 농축된 후, 이출분비의 형태로 내강으로 방출되었다. 방출 후의 기저부 상피세포들은 고도의 증식과정을 거쳐 원주상의 상피세포로 재생됨이 확인되었다.
생쥐를 48시간 동안 결식시킨 후 유문결찰하여 급성미란을 유발시키고 미란형성부의 점막 내위선을 구성하는 각 세포의 구조변화와 IgA 분비세포의 분포를 관찰하였다. 미란부 점액분포의 변화는 표면상피의 손상 정도가 심해질수록 경계부의 PAS양성반응은 감소되었으며 중심부에서는 표면상피의 소실로 인하여 PAS 양성반응이 관찰되지 않았다. Glycocalyx 관찰을 위한 ruthenium red 반응에서도 경계부의 상피세포 손상이 심해짐에 따라 정단세포막 상층에 나타나는 양성반응은 감소되었고 측면과 기저면의 양성반응은 관찰되지 않은 것으로 보아 세포 손상시 tight junction은 파괴되지 않음을 알 수 있었다. 미란경계부의 미세구조변화로서, 상피세포는 손상이 진행될수록 세포질이 용해되어 공포가 형성되고 핵응축 및 정 단세포질의 점액원과립의 소실이 관찰되었으나 tight junction은 유지되었다. 반면에 점액경세포는 점액원과립의 수가 증가되고 조면소포체가 종창되어 있었다. 미란의 경계부와 중심부에서 벽세포는 다수의 소포가 출현한 후 세포내세관이 종창되었으며 그 후에 mitochondria가 파괴되었고 주세포는 주변의 벽세포가 커지면서 가장자리로 밀려나 크기가 정상보다 작아지고 조면소포체와 mitochondria가 종창을 나타내었다. IgA분비세포는 점막이 파괴된 미란부 점막하조직의 혈관 주변에 다수 존재하는 형질세포에서 확인되었다.
Bacillus thuringiensis(Bt) var, kurstaki의 내독소 단백질을 섭취한 미국천불나방(Hyphantria cunea)의 유충에서 중장과 지방체조직의 세포 미세구조변화를 투과전자현미경으로 조사하였다. Bt 내독소 단백질은 중장 원주상피세포에 있어서 미세융모의 파괴, 소포체 구형화, 기저층 소실, 리보솜 탈락, 세포내 소기관의 파괴 등을 초래하였다. 또한, 지방체 세포에서도 역시 소포체의 구형화와 미토콘드리아의 변형 등 세포미세구조의 변화를 유발시켰다.
태생 13일된 토끼의 발생기 신장에서 뇨세관과 사구체 세포들의 크기와 형태를 관찰하여 성숙한 토끼의 신장과 형태계측학적으로 비교한 결과 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 태생 13일의 발생기 뇨세관 단면적은 성숙한 토끼의 근위세관 단면적보다 훨씬 넓고 평균직격이 길었으며 내강이 거의 없었다. 뇨세관 상피세포의 솔모양 가장자리는 발달되지 않았고 핵 위쪽에 둥근 사립체가 발달되었으며 기저막부분에는 사립체가 적었다. 2. 발생기 사구체내에는 벽측세포, 족세포, 내피세포들로 구별되었으며 성숙한 토끼보다 내피세포와 벽측세포의 세포핵 단멱적이 훨씬 컸고 성숙한 토끼의 사구체에서는 족세포가 가장 컸으나 발생기에는 내피세포의 크기가 가장 컸다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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