The Role of Reticular T-type Ca2+ Channel in Drug-induced Absence Seizure
- 주제(키워드) absence seizure , T-type calcium channel , thalamic reticular nucleus
- 발행기관 고려대학교 대학원
- 지도교수 최의주
- 발행년도 2010
- 학위수여년월 2010. 8
- 학위구분 석사
- 학과 일반대학원 생명공학과
- 원문페이지 63 p
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/korea/000000023510
- 본문언어 영어
- 제출원본 000045610982
초록/요약
시상(thalamus), 대뇌피질(cortex), 그리고 시상그물핵(thalamic reticular nucleus)로 이루어진 시상피질로(thalamocortical pathway)가 간질의 한 형태인 압상스 간질(absence seizure)과 관련성이 깊다는 것이 여러 연구를 통해 밝혀진 바 있다. 특별히 시상피질로에 많이 발현하는 T 타입 칼슘 통로(Cav3.1-3.3)는 압상스 간질의 특징 중 하나인 3Hz spike-and-wave 뇌파를 만드는 데 중요한 역할을 한다. 이 연구에서는, 시상그물핵에 있는 T 타입 칼슘 통로가 압상스 간질에 어떤 영향을 미치는 지 알아보기 위해 시상그물핵에서 이 칼슘통로를 유전적으로 제거한 돌연변이 생쥐(knock-out mouse)를 이용하였다. 시상그물핵에는 Cav3.2와 Cav3.3 두 가지의 칼슘 통로가 발현하므로, 각각 한 가지씩을 제거한 생쥐와 두 가지 모두 제거한 생쥐에 Gammabutyrolactone(GBL)이라는 압상스 간질을 유도하는 약물을 주사한 뒤, 정상 생쥐와 돌연변이 생쥐에서 일으키는 간질 반응의 차이를 살펴보았다. 그 결과, Cav3.2를 제거한 쥐에서는 50분동안 발생하는 간질의 총 시간은 변하지 않았으나 잠재기(latency)가 줄어들었고, Cav3.3을 제거한 쥐에서는 간질을 일으키는 시간이 늘어났으며 잠재기가 줄어든 것을 볼 수 있었다. Cav3.2와 3.3 두 가지가 다 제거된 쥐에서는 잠재기가 대폭 감소했으며 Cav3.3만 없는 쥐에 비해 간질의 총 시간도 더 증가한 것을 관찰하였다. 또한 Cav3.2,와 Cav3.3 칼슘통로가 없는 생쥐에서, 보상기전으로 Cav3.1 통로의 발현이 변하지는 않는다는 것을 조직염색으로 확인하였다. 이 연구 결과는 시상그물핵의 T 타입 칼슘 통로가 압상스 간질에 중요한 역할을 하므로 제거될 경우 간질이 줄어들 것이라는 원래의 예측과 상반된 것으로, 실제 간질의 유발과 진행에 있어 이 칼슘 통로가 어떠한 기능을 하는지 추가 연구가 필요할 것으로 보인다.
more초록/요약
The thalamocortical network is well known to be involved in the pathophysiology of absence seizure. There are evidences that the spike-and-wave discharges (SWDs), characteristic EEG events shown during the seizure, require low threshold T-type Ca2+ channel function expressed in this network. However, it is not clear what role the T-type channels in reticular nucleus (nRT) plays during absence seizure. In this study, we used gene knock-out mice to examine the function of reticular T-type calcium channel during GBL-induced absence seizure. There are two types of T channel expressed in nRT ？ Cav3.2 and Cav3.3. When we administrated gammabutyrolacton (GBL), an absence-inducing agent, into peritoneal cavity of the mice lacking Cav3.2, there was no difference in the total duration of seizure but latency was decreased compared to the wild type controls. In the mice lacking Cav3.3, the total duration of seizure quantified by sum of SWD duration was increased and the latency was decreased. The mice lacking both channels exhibited more increment of seizure duration with dramatic decrease of latency. Also we discovered that there is no compensatory expression change of Cav3.1 channel in double gene KO mice. This result is different from what was expected at first, that ablation of T channel would result in decrease of absence seizure. Further study of electrophysiological properties and behavior would reveal more about the functional role of reticular T-type channel in the absence seizure.
more목차
LIST OF FIGURES i
ABSTRACT ii
1. INTRODUCTION 1
1.1 Thalamocortical circuitry 1
1.1.1 Anatomy and connections 1
1.1.2 T-type calcium channel and thalamocortical oscillation 2
1.2 Thalamocortical mechanism in absence epilepsy 5
1.2.1 T-type calcium channel and absence seizure 6
1.2.2 Role of RTN in epileptogenesis 8
2. MATERIALS AND METHODS 11
3. RESULTS 16
3.1 GBL-induced absence seizures in CaV3.2 or CaV3.3 single KO mice 16
3.2 GBL-induced absence seizures in CaV3.2/CaV3.3 double KO mice 21
3.3 Confirmation of lack of CaV3.1 in RTN of double KO mice 25
4. DISCUSSION 28
5. REFERENCES 39
ABSTRACT IN KOREAN 50
ACKNOWLEDGEMENT 52
