The role of N-type Ca²+ channels in aggression
- 주제(키워드) N-type Ca²+ channels , aggression , serotonin , dorsal raphe nucleus , arginine vasopressin , hypothalamus
- 발행기관 고려대학교 대학원
- 지도교수 김현, 신희섭
- 발행년도 2009
- 제출일 2009-01-02
- 학위수여년월 2009. 2
- 학위명 박사
- 학과 일반대학원 생명공학과
- 세부전공 분자의과학 전공
- 원문페이지 90 p
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/korea/000000007135
- 본문언어 영어
- 제출원본 000045534894
초록/요약
Voltage-dependent N-type Ca^(2+) channels play important roles in the regulation of diverse neuronal functions in the brain, but little is known about its role in social aggressive behaviors. Mice lacking the α1B subunit (Ca_(v)2.2) of N-type Ca^(2+) channels showed markedly enhanced aggressive behaviors to an intruder mouse in the resident-intruder test. The dorsal raphe nucleus (DRN), which contains serotonin (5-HT) neurons, is known to be involved in aggression in animals. We, thus, examined the DRN neurons in the Ca_(v)2.2-deficient (Ca_(v)2.2^(-/-)) mice. Microinjection of ω-conotoxin GVIA, an N-type Ca^(2+) channel specific blocker, into the DRN of wild-type mice resulted in escalated aggression, mimicking the phenotypes of Ca_(v)2.2^(-/-). Electrophysiological analysis showed an increased firing activity of 5-HT neurons with a reduced inhibitory neurotransmission in the Ca_(v)2.2^(-/-) DRN. Ca_(v)2.2^(-/-) mice showed an elevated level of arginine vasopressin (AVP), aggression-related hormone, in the cerebrospinal fluid. In addition, Ca_(v)2.2^(-/-) mice showed an increase of 5-HT in the hypothalamus. These results suggest that N-type Ca^(2+) channels at the DRN have a key role in the control of aggression.
more초록/요약
전압의존성 N-형 칼슘이온통로는 뇌의 다양한 신경세포기능조절에 중요한 기능을 담당하며, 뇌기능과 관련된 생리학적 기능에도 관여하는 것으로 잘 알려져 있다. 그러나 사회적 공격성행동에 관한 N-형 칼슘이온통로의 역할에 관해 전혀 알려져 있지 않다. 본 연구를 수행하기 위해 N-형 칼슘이온 통로의 α1B 서브유닛유전자 (Ca_(v)2.2)가 결손된 돌연변이생쥐 (Ca_(v)2.2^(-/-))를 이용하여 행동실험, 전기생리학적 실험, 그리고 생화학적 실험들을 수행하였다. Ca_(v)2.2^(-/-) 돌연변이생쥐는 거주자-침입자 (resident-intruder) 실험에서 정상생쥐보다 현저히 증가된 공격성행동을 보였다. 뇌의 등쪽솔기핵 (dorsal raphe nucleus, DRN)은 세로토닌 신경전달물질 조절센터로, 동물의 공격성행동과 관련이 있는 부위로 알려져 있다. 따라서 Ca_(v)2.2^(-/-) 돌연변이 생쥐의 등쪽솔기핵 부위를 약리학적, 전기생리학적 연구를 수행하였다. N-형 칼슘이온통로의 특이적 억제제인 ω-conotoxin GVIA를 정상생쥐의 등쪽솔기핵 부위에 미세주입한 결과, 공격성행동이 증가하였다. 또한 전기생리학적 연구에서 Ca_(v)2.2^(-/-) 돌연변이 생쥐의 등쪽솔기핵 절편에서 억제성 GABA 신경세포의 활성이 감소되어 있었다. 이는 GABA 신경전달물질분비가 돌연변이 생쥐에서 줄어들어 있음을 보여주는 결과이다. 이와 함께 세로토닌 신경세포의 발화 활성도가 증가되어 있었으며, 이러한 결과는 GABA 신경전달물질이 감소되어 나타난 결과임을 확인하였다. 상기 결과 외에, Ca_(v)2.2^(-/-) 돌연변이생쥐의 뇌척수액내 공격성행동과 밀접한 관련성이 있는 바소프레신 홀몬이 증가되어 있었으며, 시상하부내 세로토닌 농도 또한 증가되어 있었다. 이러한 결과들은 등쪽솔기핵에서 N-형 칼슘이온통로가 공격성행동을 조절하는데 중요한 역할을 한다는 것을 제공한다.
more목차
Introduction = 1
Materials and Methods = 12
Results = 22
Discussion = 47
References = 54
Abstract in Korean = 75
List of Publications = 77
Acknowledgement = 79
