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(2) 나타나고 선천성 백혈병과 같은 혈액암의 빈도가 증가 3). translocation)로 붙은 Rb(16,17)7Bnr 종과 11, 16. 하는 것이 알려져 있다. 이러한 사실의 유전적 병인은. 번이 붙은 Rb(11,16)2H 종을 암수 각각 교배하여 순. 일부 알려져 있으나 유전적인 이상만으로는 설명이 되. 계 유전변종 2종을 각각 유지 번식하였다. Rb(16,17). 지 않는 부분이 있는 것도 사실이다.. 7Bnr의 암컷과 Rb(11,16)2H의 수컷을 교배하여 암. 4-6). 은 생쥐의 제16번 삼염색체증에서. 컷은 도태시키고 수컷만 사육하여 7Bnr X 2H 1차 잡. 전신부종, 심장기형, 수신증이 동반되고 그 양상이 사. 종을 만들었다. Rb(11,16)/Rb(16,17) 수컷 생쥐와. 람의 다운 증후군과 유사하다고 보고하였다. 그 후 유. C57BL/6J 암컷 생쥐를 밤을 이용하여 약 12시간 정. 전자에 대한 검색 등으로 생쥐 16번 염색체와 사람 21. 도 같은 쥐장에 넣어 놓은 후 얻은 태자로부터 제16번. 번 염색체에서 일부 동일성이 밝혀져(ETS2, SOD1,. 삼염색체증 생쥐를 얻었다.20-22) 암컷 생쥐의 질에서 응. PRGS) 생쥐의 제16번 삼염색체증은 사람의 다운 증후. 고된 분비물을 관찰하여 교미여부를 확인한 날을 임신. 4)5)7-9). 군의 실험 모델이 될 수 있다는 것이 확인되었다.. 1일로 정하였다. 원하는 임신 기간에 암컷 생쥐를 제왕. 생쥐의 제16번 삼염색체증의 개별 기형은 중추신경계. 절개하여 생쥐 태자를 적출하였다.. Miyabara 등. 10-12). 13-15). 16)17). 및. 30마리의 생쥐에서 얻은 태자는 125마리의 정상 태. 에 대해 연구가 이루어졌다. 특히 심장에. 자, 35마리의 비정상 태자 그리고 42개의 유산 흔적으. 통 기형,. 안면 기형,. 골격계통 기형. 9)18). 심장 기형. 대한 연구들로는 삼염색체 배자의 심내막쿠션의 간질. 로 구분할 수 있었다.. 세포 수는 적으며 심내막쿠션의 크기가 정상보다 크므 로 방실중격결손증은 심근 자체에서 기인할지도 모르 며 심내막쿠션 세포의 수적 변화는 나중의 결과일 수도 18). 있다고 하였다.. 염색체 검사 미리 시험관에 1% sodium citrate 2.5 ml를 담아. 한편 하부 방실 접합부의 저하된 세. 37℃로 데워 놓고, 살아있는 생쥐 태자를 태자막이 덮. 포 증식과 비정상적인 심내막쿠션에 의해 방실중격결. 힌 채로 생리 식염수에 옮겨 융모막을 벗긴 후, 양막을. 9). 그리고 삼염색체 배자. 채취하여 이 용액에 넣고 재태일수에 따라 14일이면. 의 심장에 대한 다른 정량적 연구로서 심장 용적과 심. 14분, 15일이면 15분, 이런 식으로 시간을 조정하여. 내막쿠션의 용적은 정상 배자의 심장과 의미있는 차이. 37℃로 보온하였다. 상청액을 버린 후, 아래에 가라앉. 는 없었으나, 세포 밀도는 삼염색체증에서 의미있게 적. 은 양막에 methanol과 acetic acid를 3:1로 섞어 2.5. 으며, 면역조직화학적 검사에서 심내막쿠션에서 cyto-. ml를 가하고 1500 rpm으로 5분간 원심분리하였고, 이. tactin과 fibronectin의 발현이 지체되어 있다는 보고도. 러한 과정을 3번 반복하였다. 이 용액에서 상청액을 제. 손이 발생한다는 보고도 있다.. 19). 거한 후 60% acetic acid를 1.5 ml 가하고 2분 정도. 있다.. 저자들은 제16번 삼염색체증 생쥐 모델에서 전신 및. 기다렸다가 이 용액을 질산으로 처리한 슬라이드 위에. 심장의 형태 발육의 중요과정을 조사하고 심장기형의. 스포이드로 뿜었다 빨아들였다 하듯이 하여 넓게 펼쳐. 특징을 밝히고자 하였다.. 놓았다. Giemsa 염색한 후 현미경으로 관찰하여 염색 체가 잘 보이는 곳을 촬영하였다.. 재료 및 방법 입체 현미경 검사 대 상. 임신 생쥐 30마리의 재태기간은 14일, 16일, 18일. Rb(11,16)/Rb(16,17) 수컷 생쥐와 교배하여 임신. 각 10마리로 하였다. 1마리의 암컷의 자궁에서 태자를. 한 C57BL/6J 암컷 생쥐 30마리에서 분리한 태자를. 분리한 후 태자를 서로 비교하여 비정상 태자를 가려. 대상으로 하였다. 30마리의 재태기간은 14일, 16일,. 내고 이들의 형태학적 특성을 밝혔다. 태자를 생리식. 18일 각 10마리로 하였다.. 염수에 담근 상태에서 측면 조명을 이용하여 입체현미 경으로 관찰하였다. 각 생쥐 태자의 정둔장을 쟀고, 생. 생쥐에서 제16번 삼염색체증의 유발 생쥐염색체 16, 17번이 로버트손 전위(Robertsonian. 쥐 태자의 전반적인 외양 즉, 몸통의 형태와 털, 주름 등의 분포 양상과 피하부종 여부, 사지의 발달정도를 613.
(3) 관찰하였다. 또한 두부의 기본적인 형태 및 눈과 눈꺼. 통계 분석. 풀의 위치와 발달정도, 외이의 위치와 형태, 코와 수염. 제14일, 16일, 18일 각각에 대하여 정상 대조군과. 의 발달정도 등도 관찰하였다. 염색체 검사를 통해 확. 삼염색체증 생쥐의 정둔장의 평균 값의 차이를 Student. 인한 삼염색체증 생쥐 태자에 대한 대조군으로 같은. t-test로 검정하였다. p<0.05일 경우 유의한 차이가. 어미 생쥐에서 태어난 정상 핵형을 가진 생쥐 태자를. 있는 것으로 하였다.. 설정하였다. 생쥐 태자를 고정하기 전 상태로 외형을 관찰한 다음. 결. 과. 2.5% glutaraldehyde(pH 7.4, 0.04 M cacodylate완. 생쥐 태자에 대한 일반적인 관찰. 충액)에 고정하였다.. 입체현미경 및 육안 관찰로 비정상 발육을 보이는 태. 한천 블록의 절편. 자는 정상 태자에 비하여 정둔장이 짧고 부종이 심하였. 고정된 태자를 한천 블록 절편을 이용하여 절단면을 관찰하였다. 60℃로 가열한 1.5% agar(Bactoagar,. 다. 이들 비정상 태자는 움직임이 둔하고 자궁에서 적 출된 후 정상 태자보다 빨리 죽었다.. Difco)용액을 1.5×1.0×1.0 cm 크기의 플라스틱 몰 드에 넣은 후 태자를 넣고 방치하여 침투시킨 후 온도. 염색체 검사와의 일치도 조사. 를 낮추어 한천 블록을 만들었다. 한천 블록을 접착제. 30마리에서 분리한 태자 중 육안 관찰로 정상으로. 로 지지대에 고정한 후 30% sucrose 용액내에서 Vi-. 보인 태자 30마리와 비정상 태자 15마리에 대하여 염. bratome(Campden Instrument)으로 절편을 만들었. 색체 검사를 시행하였다. 정상 태자 30마리 중 21마리. 다. Vibratome의 면도날을 분당 300회 좌우 반복운동. 에서 판독 가능한 염색체 표본이 제작되었고 21마리. 을 시키는 상태로 분당 3 cm 속도로 진행시켜 200~. 모두에서 염색체의 수가 정상이었다. 즉 1개의 X자형. 23)24). 1000 μm 두께로 절편을 만들었다.. 절편을 순서. (metacentric) 염색체가 있었고 총 40개의 염색체가. 에 따라 나열한 후 입체 광학현미경으로 관찰하여 확인. 있었다. 15마리의 비정상 태자 중 9마리에서 판독 가. 하였다.. 능한 염색체 표본이 제작되었고 9마리 모두에서 2개의 X자형 염색체가 관찰되어 41개의 염색체가 있었다.. 현미경 관찰 생쥐 태자를 methyl alcohol, glutaraldehyde, 또는 Bouin용액에 6시간 고정한 후 탈수, 투명, 침투의 과정 을 거친 후 파라핀으로 포매하여 통상적인 방법으로 표 본을 제작하였다. 각 삼염색체증 생쥐 태자와 대조군 생쥐 태자를 짝지어서 시상면, 또는 관상면, 횡단면에 평행하게 5 μm 두께로 연속해서 박절하고, hematoxylineosin 염색하여 검경하였다.. 주사 전자현미경 검사 한천 블록 절편으로 제작된 심장 조직을 입체 광학 현미경으로 관찰한 후 osmium tetroxide용액으로 다 시 고정시키고 70%, 80%, 90%, 95%, 100%의 알코 올액에 각각 10분간 담가 탈수시킨 후 아세톤에 10분 간 담근다. 그 다음으로 임계점 건조기(critical point dryer)에서 건조시키고 표본에 금도금을 한 후에 주사 전자현미경으로 관찰하였다. 614. Fig. 1. Crown-rump (CR) length of 16 trisomy and control mice. The somatic growth of trisomic mice were retarded significantly (p<0.05) compared with control mice.. Korean Circulation J 1999;29(6):612-624.
(4) 정상 및 비정상 태자의 재태기간에 따른 발육 125마리의 정상 태자, 35마리의 비정상 태자에 대한 재태기간별 정둔장의 변화는 제1도와 같다.. 1/2보다 컸다. 눈은 뜨고 있는 상태였다. 발은 발가락 의 사이사이가 거의 뚜렷하게 분리되고, 발톱도 생겨났 다. 배꼽 탈장은 아직 몸밖에 남아있다. 삼염색체증 태. 임신 18일의 정상 태자는 정둔장이 24.3±2.6 mm. 자는 전신부종이 관찰되었다. 등쪽의 부종으로 등이 둥. 였고, 삼염색체증 생쥐는 20.4±2.0 mm로 유의한 차. 글었고 후두부의 돌출이 없었다. 머리가 몸체의 1/2보. 이가 있었다. 정상 태자는 피부에 모낭이 발달하여 전. 다 작았으며 팔과 다리가 정상보다 짧았다.. 신에서 관찰할 수 있었으며 피부가 몸체에 부착된 것을. 임신 14일의 정상 태자는 정둔장이 13.3±1.2 mm였. 볼 수 있었다. 몸의 운동이 활발하고 운동에 따라 골격. 고, 삼염색체증 생쥐는 11.5±1.1 mm로 유의한 차이가. 의 움직임이 피부로 관찰되었다. 피부는 선홍색이었고. 있었다(Fig. 3A and B). 정상 태자는 후두부가 돌출하. 눈은 감은 상태였다. 배꼽 탈장은 없었다. 삼염색체증. 였고 등이 굽었다. 혈관이 투명한 피부를 통하여 보였다.. 태자는 전신부종이 특징적이었으며 눈을 뜨고 있었다.. 삼염색체증 태자는 전신적으로 부종이 심하였고 특히. 전신부종으로 등쪽이 둥글고 팔다리의 움직임이 둔하. 등쪽으로 부종이 심하여 피부가 척추 및 척수와 분리되. 였다. 피부의 색은 검붉은 색이었다.. 어 보였다. 뇌의 크기가 특히 작았으며 후두부의 돌출이. 임신 16일의 정상 태자는 정둔장이 17.2±1.8 mm 였고, 삼염색체증 생쥐는 14.1±1.4 mm로 유의한 차. 없었다. 앞 뒷발은 판 형태에서 발가락이 구별되기 시작 하여 물갈퀴형태로 나타났다. 배꼽 탈출이 관찰되었다.. 이가 있었다(Fig. 2A and B). 정상 태자는 가슴과 배 부위의 등이 반듯하였으며 후두부가 돌출하였다. 피부 에서 모낭은 관찰되었으나 털은 없었다. 머리가 몸체의. A. 비정상 태자에서 관찰된 부종 35마리의 비정상 태자에서 부종이 관찰되었다. 목뒤. B. Fig. 2. External view of murine embryos at the 16th day of gestation. A:A normal embryo (CR length 17 mm) shows well developed eyes nose ears arms and legs. Hair follicles are seen at the nose and phalanges are developed. B:An embryo with trisomy 16 (CR length 14 mm) shows round back curvature due to edema at the back. The head is smaller than the normal control. Bars represent 5 mm.. 615.
(5) A. B. Fig. 3. External view of murine embryos at the 14th day of gestation. A:A normal embryo (CR length 10.8 mm) shows a prominent middle meningeal artery and vein visible through the skin. Interphalangeal webs are still present. B:An embryo with trisomy 16 (CR length 9.2 mm) shows severe edema at the back from the vertex to the lumbar area. A clear space is seen between the viscera (white part) and the skin at the back (arrow heads). There is a generalized underdevelopment with particularly retarded brain development. Bars represent 5 mm.. 로부터 허리에 이르기까지 등쪽으로 부종이 관찰되었. 현미경으로는 확인하기 어려웠다. 심장 기형의 확인은. 다. 이런 소견은 한천 절편을 이용한 입체 현미경 관찰. 현미경 연속 절편의 관찰로 가능하였다. 현미경 절편에. 에서 잘 나타났다. 제4, 5도에서와 같이 등쪽에 피하. 서 좌우측 방실판막이 서로 연속되며 심방중격결손과 심. 부종이 나타났으며 간이나 다른 장기의 이상은 관찰되. 실중격결손이 동시에 관찰되는 것을 확인할 수 있었다.. 지 않았다. 임신 14, 16일의 차이는 분명하지 않았으나 대체로 16일에 가장 심한 경향이었고 18일에는 피부 의 주름이 관찰되어 부종은 다소 소멸되는 소견이었다.. 비정상 태자 심장의 주사 전자현미경 소견 주사 전자현미경에서는 좌우 방실판막의 형태를 관 찰하였다. 제18일의 태자에서 심방을 제거하고 방실판. 비정상 태자의 심장 기형 비정상 태자의 입체 현미경 관찰과 한천 절편에서 심 낭 삼출이 관찰되었다. 심장의 외부 형태는 약간 커진. 막을 심방쪽에서 본 모습을 비교하여 방실판막의 형태 를 구분할 수 있었다. 제7도에서와 같은 3가지 판막형 태가 있었다.. 듯한 소견외에는 정상 모양이었다. 일부의 한천 절편에. 제7A도는 좌우 방실판이 공통판막으로 된 경우로 상. 서는 심장의 단면이 포함되었고 심장 기형을 관찰할 수. 부 연결판막과 하부 연결판막이 분리된 모습이었다. 이. 있었다(Fig. 6A).. 는 심방쪽에서 볼 때 심실중격의 능선이 보이는 것으로. 이 시기의 심장에 대한 주사 전자현미경으로 방실중. 확인할 수 있었다. 우측 판막의 구분은 분명하지 않으. 격결손증의 심실형태를 확인할 수 있었다. 즉 커다란 심. 나 좌측 판막은 상하 연결판막에 추가하여 측부판막을. 실중격결손을 통하여 좌우측 방실판막이 공통판막의 형. 확인할 수 있었다. 이러한 완전형 방실중격결손의 형태. 태였다. 그러나 대부분의 경우 심장 기형의 종류를 입체. 를 가진 심장이 5예 있었다.. 616. Korean Circulation J 1999;29(6):612-624.
(6) A. B. Fig. 4. Short axis section of the agar mount of the embryo at day 16. Section was made at the level of the thorax and the upper arm. A. A normal embryo shows compact chest wall and thoracic organs. B. A trisomic mice shows massive subcutaneous edema at the chest wall particularly at the back. The thoracic cavity is rather small.. A. B. Fig. 5. Short axis section of the agar mount of the embryo. Section was made at the level of the upper abdomen near the diaphragm. A:A normal embryo shows lower lobes of both lungs and dome of liver at the central fibrous tendon. B:A trisomic mice shows subcutaneous edema at the back.. 617.
(7) 정상 및 비정상 태자 심장의 현미경적 소견 제16일의 태자에서 연속절편의 광학현미경적 소견은 제8도와 같다. 정상 태자는 시상면에 평행한 연속절편 에서 좌심실, 좌심방 및 승모판 단면을 얻을 수 있었다. 좌심방 후벽과 좌심실 후벽 경계에는 관상정맥동이 관 찰되었다. 좌심방의 앞으로는 폐동맥간이 있었으며 하 행 대동맥, 좌측 기관지 등이 있었다(Fig. 8A). 승모판 의 고배율 소견에서 전첨과 후첨이 구별되었으며 두 개 의 판 모두 섬유세포가 밀집되어 있어 주변의 심근세포. A. 와 구별되었다(Fig. 8B). 제16일의 삼염색체증 태자의 연속절편의 광학현미경 적 소견은 정상 태자의 단면과 유사한 배열이었으나 좌 심실 내강이 작게 잘린 모양이었으며 연속절편의 관찰 에서 이는 심장의 축이 좌측으로 회전하여 있기 때문이 었다. 그러나 좌심실의 크기도 조금 작으며 특히 좌심 실벽 유입로 부분이 정상보다 짧았다. 관상정맥동과 폐 동맥간, 하행대동맥, 좌측 기관지 등도 정상과 같은 위 치에서 관찰되었다(Fig. 8C). 공통판막의 좌측 방실판 부분의 고배율 소견에서 상하 쿠션이 관찰되었으며 이 들은 판막으로의 분화가 덜되어 아직 성근 구조의 쿠션 상태였고 크기가 작았다. 특히 기능적인 부분이 두꺼워 운동이 미약함을 알 수 있었고 판의 끝부분도 인대 및. B Fig. 6. A:Short axis section of the agar mount of the embryo. Section was made at the level of the thorax slightly lower than that of Fig. 4. The heart is sectioned like a four-chamber view such that both ventricles and atria are in a plane. B : Scanning electron micrograph of the sectioned heart seen from the apex. There is a large defect of the ventricular septum and a common atrioventricular orifice is seen through which blood entered from the atria to the ventricles (arrows)(RA right atrium ; LA left atrium ; RV right ventricle;LV left ventricle).. 유두근과의 연결이 분명하지 않았다(Fig. 8D).. 고. 찰. 선천성 기형은 유전 또는 환경적인 원인에 의해 정상 적인 형태 발달에 장애가 초래된 경우이다. 선천성 기 형이 팔, 다리, 얼굴 등 외부 기형을 초래할 수도 있고 이 경우 외형적인 장애를 일으키게 되나 생명과 직접적 인 연관이 없을 수도 있다. 내부 장기의 기형은 외형적. 제7B도는 좌우측 방실판막이 동일한 높이에서 서로. 인 장애를 일으키지는 않더라도 인체의 생명에 직접적. 연결되어 있었다. 그러나 이들은 제7A도와 달리 좌우. 인 영향을 주는 경우가 많다. 특히 심장, 뇌 등 중요 장. 측 방실연결이 분리되어 불완전형 방실중격결손 형태. 기의 기형은 이로 인하여 사망하거나 질환을 일으킨다. 였다. 좌우측 판막 모두 각각 3개의 판막엽으로 구성되. 는 점에서 외부 기형보다 더 심각한 결과를 초래하게. 어 있었다. 이런 형태의 방실판막이 3예 있었다.. 된다. 따라서 외형적인 장애는 진단보다는 치료에 중점. 제7C도는 좌우측 방실판막이 동일한 높이에서 서로. 을 두어야 하고 환자나 보호자를 격려하여 재활을 유도. 연결되어 있었다. 그러나 이들은 제7A, 7B도와 달리. 하는 것이 중요하다. 내부장기의 경우는 사망이나 난치. 우측 방실연결이 폐쇄되어 있었다. 좌측 판막은 3개의. 병의 원인이 되기 때문에 산전 진단이나 유전 카운셀링. 판막엽으로 구성되어 있었다. 이런 형태와 같이 우측. 이 필수적이며 산전 진단에서도 꼭 찾아내야 하는 기형. 방실연결이 폐쇄된 형태가 2예였다.. 이 된다. 따라서 이들 내부 장기의 기형에 대한 충분한. 618. Korean Circulation J 1999;29(6):612-624.
(8) 지식과 치료 방법 등에 대한 이해를 필요로 한다. 또한. 다를 것으로 생각되나 중추신경계통와 심장의 기형은. 원인이나 발병 기전에 대한 연구를 통하여 진단법과 예. 출생전에 사망을 초래하는 경우가 많아 산전 유산의 상. 후, 치료 원칙 등에 대한 체계적인 접근을 필요로 한다.. 당수가 기형을 가진 아이일 것으로 추정된다. 따라서. 내부 장기의 기형은 기형의 종류와 정도에 따라 배아. 이들 기형에 대한 연구는 출생 후의 아기에 대한 연구. 기 또는 태아 시기에 사망을 일으킬 수도 있으며 기형. 만으로는 부족하며 출생전의 원인과 발달과정에 대한. 을 가진 채로 출생할 수도 있다. 기형의 종류에 따라. 이해가 필수적이다. 이런 지식을 기초로 하여 예방, 진. A. C. B. Fig. 7. Scanning electron micrographs of atrioventricular valves seen from the atrial side after removal of the atrial wall. A:Common atrioventricular orifice is seen overriding the ventricular septum. B:Partitioned atrioventricular orifice. The right and the left orifices are separated. C. Atresia of the right atrioventricular orifice. Imperforate right orifice is seen (arrow)(L left atrioventricular orifice; R right atrioventricular orifice).. 619.
(9) A. B. C. D. Fig. 8. Histologic sections of the hearts at the left atrioventricular valve in the long axis plane parallel to the ventricular septum. A:A low power view of a normal heart at the 16th day of gestation. B:A high power view of the same section to show the condensation of the cushion cells to form the anterior (AML) and posterior (PML) leaflets of the mitral valve. C:A low power view of a trisomic heart at the 16th day of gestation. D:A high power view of the same section to show disorganized cushion cells and superior (SC) and inferior (IC) cushions are still present (LA left atrium;LV left ventricle;PT pulmonary trunk;CS coronary sinus;AO descending aorta;BR left bronchus;LU lung;LI liver;SP spinal cord).. 단 및 치료가 가능해진다.. 발표된 자료에서는 유전이 직접적인 원인이라고 밝혀. 선천성 기형 질환에 대한 연구는 사람의 증례에 대. 진 경우가 8% 정도였으나25) 염색체의 밴딩기법과 고. 한 임상 경험을 토대로 한 연구, 사망한 기형아 또는. 해상분석법으로 최근에는 약 12.9%의 선천성 심장기. 태아의 부검을 통한 연구 또는 적당한 동물 모델을 이. 형이 염색체 이상에 기인하는 것으로 밝혀졌다.26) 선천. 용한 연구가 가능하다. 동물실험을 통한 연구에서 중요. 성 심질환은 다발성 기형 증후군, 혹은 단일성 원발성. 한 것은 적당한 동물 모델의 선택이다. 본 실험에서 사. 기형으로 구별할 수 있는데, 다발성 기형 증후군은 대표. 용한 생쥐의 제16번 삼염색체증은 유전적 모델이어서. 적으로 염색체이상, 기형 유발 물질(alcohol, hydan-. 재현성이 높고 기형을 유전자 진단으로 예측 가능하다. toin, retinoic acid, thalidomide 등)에 의한 경우, 그리. 는 점에서 유리한 모델이라고 할 수 있다.. 고 단일 유전자 질환 등이 있다. 한편 단일 질환으로서. 선천성 심장기형이 어느 정도 유전과 관계 있다고. 선천성 심장기형이 발생하였을 때는 오히려 그 원인이. 생각되기는 하지만 구체적으로 유전자가 어떻게 작용. 더 알려져 있지 않으며 복합적 요인이 작용하리라 생각. 하는지에 대하여는 극히 일부분만 증명된 상황이다. 선. 된다.. 천성 심장기형은 특히 유전하리라 생각되는 현상이 많. 유전자에 의한 선천성 심장 기형을 염색체 이상 증. 으나 실제로는 밝혀지지 않은 유전자와 환경인자의 상. 후군과 단일 유전자 이상에 의한 경우로 분류할 수 있. 호관계에 의해 기형이 발생한다고 이해된다. 1987년에. 는데 염색체 이상인 경우의 84.2%가 21번 삼염색체. 620. Korean Circulation J 1999;29(6):612-624.
(10) 증후군이다.1) 다운 증후군에서 선천성 심장기형의 빈 2)3)27). 도는 30%내지 60% 등으로 보고되고 있다. 7)8). 떤 변화로 역할을 하는지는 완전히 알려져 있지 않다.. 또한. 그러나 기본적인 형태적 이상은 유입부의 근육성 중격. 선천성 심장기형과 감염. 의 결핍이 무엇보다도 중요하며 이는 심근 자체의 성장. 증은 다운 증후군의 중요한 사망 원인으로 본 증후군의. 이상에 의해 초래된다. 그리고 심내막쿠션은 bridging. 40%가 10세 이전에 사망한다. 여러 가지 유전자가 본. leaflets 사이와 심실 중격사이의 접착제로서 역할을 담. 질환에 관여함이 밝혀져 있는데 심장 기형과 중추신경. 당하여 발생 단계의 방실 접합부의 중심을 연결하여 응. 기형 그리고 섬유모세포의 이상 등이 중요하다고 알려. 집시키게 된다.31)36). 면역계의 이상을 초래하여,. 져 있다.28)29) 다운 증후군에 동반되는 심장기형의 종. 본 동물 모델은 로버트손 염색체 전위 현상을 이용하. 류로는 심실중격결손과 방실중격결손(atrioventricular. 여 만들었다.20-22) 로버트손 염색체 전위 현상은 두 개. septal defect;AVSD)이 가장 잘 알려져 있다. 그러. 의 염색체가 하나로 붙어 염색체의 양의 변화를 동반하. 나 방실중격결손이 다운 증후군에 동반되는 심장기형. 지 않고 수적으로 감소하게된다. 제16번 삼염색체증을. 의 50% 혹은 그 이상을 차지하는 반면 다운 증후군을. 가지는 생쥐에서 사람의 다운 증후군에서 나타나는 심. 제외한 단순 심장기형 중 방실중격결손이 차지하는 빈. 장기형을 포함한 몇 가지 유사한 기형을 보여, 생쥐의. 도는 2.8%로 매우 드물어 다운 증후군과 방실중격결손. 제16번 삼염색체증이 이 질환의 실험 모델이 될 가능. 의 인과 관계는 분명하다고 할 수 있다. 아울러 다운. 성이 제시되었다5,37). 그 후 사람의 제21번 염색체에. 증후군에서의 방실중격결손은 부분형보다 완전형이 훨. 있는 몇몇 유전자들이 생쥐의 제16번 염색체에도 있는. 씬 흔하고(79:21), 완전형 중에도 Rastelli의 분류상. 것이 밝혀졌다.38). A형이 많다는 특징이 있다. 또한 좌심 발육부전증 등. 로버트손 전위현상을 이용한 삼염색체 생성의 원리. 의 기형이 현저히 적은 것과 대맥관 전위증과 혈류폐색. 는 다음과 같이 이해할 수 있다. 본 실험에서는 16번. 성 질환 빈도가 적은 것이 다운 증후군과 관련된 심장. 삼염색체증을 만들고자 하기 때문에 16번을 포함하는. 1)30). 기형의 특성이다.. 2가지의 로버트손 전위 변종을 실험에 이용하였다. 즉,. 한편 방실중격결손증(atrioventricular septal defect). 16, 17번 염색체가 붙은 Rb(16,17)7Bnr 생쥐 순종과,. 의 병리학적 특성은 우심방과 좌심실 사이의 근육성 및. 11, 16번 염색체가 붙은 Rb(11,16)2H 생쥐 순종을. 31-33). 이들 중. 각각 수입하여 번식시켰다. Rb(16,17)7Bnr 생쥐 순종. 격의 소실은 삼첨판과 승모판의 기형을 필수적으로 동. 암컷과 Rb(11,16)2H 생쥐 순종 수컷을 교배하면 1차. 반하여 이들이 공통판막을 형성하든지 또는 구분된 판. 잡종이 나오는데 이들은 다른 염색체는 모두 전위되지. 막성 중격이 결손된 심장기형을 말한다.. 34). 방실판막의 기형은 승. 않은 단일 형태의 유전자 2개씩을 가지나 11번, 16번,. 모판과 삼첨판이 하나의 판막륜으로 되어 있는 완전형. 17번 염색체는 비정상적인 염색체로서 유전자의 양은. 과 중앙부에 불완전한 분리판막이 있어 두 개의 판막으. 정상과 같도록 되어 있다. 즉 암컷으로부터 얻은 단일. 로 구분된 불완전형으로 나누는데 완전형은 상부 공통. 형태의 11번 염색체 1개, 수컷으로부터 얻은 단일 형. 판막의 구분 및 인대 부착 위치에 따라 다시 A-C형으. 태의 17번 염색체 1개, 수컷으로부터 얻은 11~16 전. 로 구분된다. 불완전형은 좌우 방실판이 분리되기는 하. 위 염색체 1개, 암컷으로부터 얻은 16~17 전위 염색. 나 1차공형 심방 중격 결손이 있고 심실 중격 유입로. 체 1개를 갖게 된다. 이 1차 잡종은 균형 전위 상태여. 막에 균열이 관찰되기도 한다.. 9)35). 그리고 방실중격결. 서 유전자의 양도 정상이고 따라서 외형이나 내부 장기. 손증이 단순한 중격 결손증과 다른 점은 심실 전체의. 발달도 정상이다. 1차 잡종의 수컷을 로버트손 전위가. 구조이상과 동반되는 점이다. 경우에 따라서는 실제로. 없는 정상 암컷 생쥐와 교배하면 1차 잡종의 생쥐 정. 구멍이 없이도 방실중격결손이 있을 수 있는데 이때에. 자에 따라 균형 전위, 11번 단수체, 17번 단수체, 그리. 도 심실 중격의 유입로가 짧고 유출로의 길이가 길어진. 고 16번 삼염색체가 태어나게 된다. 삼염색체증 배자. 다. Wenink 등34)에 의하면 이러한 변화는 7~8주 정. 의 발생률은 11~28%로 보고되고 있다.7)18). 의 결손이 없는 것이 보통이다.. 도의 사람 배자에서도 발견되었다. 발달 단계 중에서. 사람의 다운증후군에 해당하는 생쥐의 제16번 삼염. 심내막 쿠션이 방실중격결손증의 형성과정에 과연 어. 색체를 진단하는 방법으로 최종적인 것은 유전자 진단 621.
(11) 이다. 제16번 염색체가 3개인 것을 확인하는 것이다.. 태아의 전신부종 즉 태아수종(fetal hydrops)은 태. 제16번 염색체를 확인하기 위해서 세포 염색체 진단. 아 사망의 중요한 원인이다. 태아수종에서 부종의 원인. 기법으로 세포 분열 중기 표본을 만들고 16번 염색체. 은 크게 3가지로 구분된다.39)40) 혈액형 부적합은 태아. 를 표시하는 표지자를 형광면역 방법으로 부착하여 관. 빈혈을 초래하고 간에 혈철소 침착을 동반하며 전신부. 찰하는 방법이 가능하다. 그러나 본 연구에서는 로버트. 종을 초래한다. 림프관종 특히 낭성 림프관종은 단백성. 손 염색체 전위 현상의 원리를 이용하여 쉽게 진단할. 분이 낭종에 격리되면서 저단백증을 초래하여 부종이. 수 있었다. 생쥐 염색체는 모두 acrocentric이나 로버. 나타난다. 선천성 심장질환이 있을 때 전신부종이 나타. 트손 염색체 전위 현상된 경우 metacentric하게 되어. 나는 기전은 정확히 알려져 있지는 않으나 삼첨판 폐쇄. X자 모양을 보인다. 따라서 본 실험에서 이용한 교배에. 부전을 일으키는 Ebstein 기형과 폐동맥폐쇄에서 자주. 서 X자형 염색체가 2개 보이면 16번 염색체가 3개인. 동반되기 때문에 우심방압력 증가와 우심 부전이 원인. 것을 쉽게 확인할 수 있다.. 일 것으로 추정된다. 본 실험 모델에서 등쪽에 관찰된. 그러나 재태기간 14일 이상의 생쥐 태자에서는 본. 부종은 그 자체가 림프부종과 유사하며 선천성 심장 기. 실험에서와 같이 외형 관찰만으로 염색체 이상을 진. 형이 있으므로 이들 두 가지 기전이 작용하였다고 추정. 단할 수 있다. 물론 외형의 이상을 진단하기 위해서. 할 수 있다. 또한 이런 사실로 미루어 볼 때 태아 수종. 형태적 특성을 이해하는 훈련이 필요하였지만 비교적. 의 원인으로서 림프관종은 원인이 아니라 전신 부종의. 특징적인 소견으로부터 정확한 진단을 할 수가 있다.. 소견일 뿐이라는 추측도 가능하다.. 이는 환자에 대한 임상진단 과정과 흡사하여 외형관. 심장 기형의 원인을 유전자 차원에서 밝히려는 노력. 찰로 1차 진단을 내리고 실험실 검사로 확인하는 단. 은 오래 전부터 있었다. 유전자 이상에 의한 심장 기형. 계로 구분된다고 볼 수 있다. 일단 제16번 삼염색체. 의 대표적인 예가 사람의 다운 증후군이며, 21번 염색. 증이 진단된 생쥐 태자에 대하여 본 실험에서는 자세. 체가 3개인 사람의 50%정도에서 선천성 심장병이 나. 한 외형관찰과 계측을 마친 후 한천 블록을 만들어. 타나는 것이 알려져 있다. 심장 기형의 형태는 방실중. 절편을 관찰하였다. 한천블록을 절편하여 관찰하는 방. 격결손이 가장 흔하고 심실 중격결손이 나타난다. 심장. 법이 현미경용 표본에 비하여 훨씬 간편하고 유용하. 기형의 종류는 조사 시점에 따라 다르며 태아부검에서. 였다. 특히 한천 블록의 절편의 경우 입체적으로 관찰. 는 대부분 방실중격결손으로 나타나나 생후 환자들에. 할 수가 있어 형태를 이해하는데 도움이 되었다. 단점. 서는 심실중격결손이 적지 않은 것으로 알려져 있다.. 으로는 원하는 부위가 절편되기 위해서는 경험에 의. 이는 심한 기형을 가진 아이가 일찍 죽기 때문이라고. 한 정확한 방향과 절편 방법 운영이 필요하므로 좋은. 생각할 수 있다. 이렇게 심장 기형의 다양성이 사람의. 절편을 얻기가 쉽지 않다는 점이다. 한천 절편의 또. 다운증후군에서 관찰되고, 본 생쥐 모델에서도 심장 기. 다른 장점은 절편을 현미경으로 관찰한 후 현미경 검. 형의 형태가 다르게 나타나는 것은 공통적인 현상이다.. 사를 위한 파라핀 표본제작이나 전자현미경 검사 등. 이들 기형 복합이 유전자의 이상에 의하여 나타나는 것. 으로 이어질 수 있다는 점이었다.. 은 분명하나, 유전자가 형태 발생에 직접 영향을 미치. 주사 전자현미경을 이용한 관찰은 작은 표본을 고배. 는 경우 뿐 아니라 유전자의 이상에 의하여 나타난 한. 율로 확대하는 장점이 있었다. 그러나 배자처럼 수분이. 장기의 기형이 타 장기의 발육에 영향을 미치는 경우를. 많은 조직의 경우 탈수과정에서 심한 수축을 초래하는. 추정할 수 있고, 본 실험 모델에서 나타난 전신부종과. 어려움이 있었다. 본 실험에서도 임계점 건조기를 잘. 심장 기형의 관계도 이러한 기형 복합으로 설명하는 것. 이용해야 좋은 표본을 만들 수 있었다. 주사 전자현미. 이 타당하다고 생각한다.. 경은 판막처럼 얇은 구조의 표면 형태를 밝히는데 결정. 요. 적인 도움이 되었다. 얇은 판막이 거의 투명하기 때문. 약. 에 입체 현미경만으로는 제7도에서와 같은 구분을 할 수가 없었다. 주사 전자현미경에 의한 관찰 방법으로. 연구 배경:. 이러한 구분이 가능하였다.. 다운증후군은 제21번 염색체가 3개인 질환으로 심. 622. Korean Circulation J 1999;29(6):612-624.
(12) 장기형과 중추신경계통 발달이상 등을 특징적으로 나 타낸다. 생쥐의 제16번 삼염색체증은 사람의 다운증 후군의 동물 모델로 알려져 있다. 본 실험을 통하여 사람의 다운 증후군 동물 모델에서 기형 진단의 다양. 형태에 따라 3가지로 구분할 수 있었다.. 중심 단어 :Down 증후군・방실중격 결손・심내막 쿠 션 결손・태아수종.. 한 방법을 적용하며 기형의 발생기전과 질환의 다양. ■ 감사문. 성을 통하여 기형 발생의 이차적 변형인자를 추정하. 본 연구는 한국과학재단 특정연구(96-0403-0401-3)의 지 원에 의하여 수행되었음.. 고자 하였다.. 방 법:. REFERENCES. 30마리의 생쥐에서 분리한 태자는 125마리의 정상. 1) Ferencz C, Neill CA, Boughman JA, Rubin JD, Brenner. 태자, 35마리의 비정상 태자 그리고 42개의 유산 흔적. JI, Perry LW. Congenital cardiovascular malformations associated with chromosome abnormalities; An epidemiologic study. Pediatrics 1989;114:79-86. Rowe RD, Uchida IA. Cardiac malformation in mongolism; a prospective study of 184 mongoloid children. Am J Med 1981;31:726-35. Cotran RS, Kumar V, Robbins SL. Robbins’ Pathologic Basis of Disease. 5th ed. Philadelphia: Saunders;1994. Miyabara S. Cardiovascular malformations of mouse trisomy 16 in the mouse fetus associated with generalized edema and cardiovascular and urinary tract anomalies. Teratology 1982;25:369-80. Miyabara S. Cardiovascular malformations of mouse trisomy 16; Pathogenic evaluation as an animal model for human trisomy 21. In: Clark EB, Takao A, editors. Developmental Cardiology; Morphogenesis and Function. Mount Kisco: Futura Publishing;1990. p.409-30. Miyabara S, Sugihara H, Yonemitsu N, Yun K. Comparative study of phenotypic expression of mice trisomy 16 by different female strains; Attempt at an animal model for human trisomy 21. Cong Anom 1984;24:283-92. Epstein CJ, Vekemans M. Genetic control of the survival of murine trisomy 16 fetuses. Teratology 1990;42:571-80. Epstein DJ, Korenburg JR, Anneren G, Antonarkis SE, Ayme S, Courchesne E, et al. Protocols to establish genotype-phenotype correlations in Down syndrome. Am J Med Genet 1991;49:207-35. Seo JW, Choi JY, Han YM, Kim JS. Congenital heart disease (atrioventricular septal defect) in the mouse with trisomy 16. Seoul J Med 1995;36:69-78. Gearhart JD, Singer HS, Moran TH, Tiemeyer M, OsterGrandie ML, Coyle JT. Mouse chimeras composed of trisomy 16 and normal cells; preliminary studies. Brain Res Bull 1986;16:815-24. Gearhart JD, Davisson MT, Oster-Granite ML. Autosomal aneuploidy in mice: Generation and developmental consequences. Brain Res Bull 1986;16:789-801. Sweeney JE, Hohmann CF, Oster-Grranite ML, Coyle JT. Neurogenesis of the basal forebrain in euploid and trisomy 16 mice : An animal model for developmental disorders in Down syndrome. Neuroscience 1989;31:413-25. Lipski DA, Bersu ET. Examination of the eyelid closure defect in trisomy 16 mice. Teratology 1990;42:301-8. Grausz H, Richtsmeier JT, Oster-Granite ML. Morphogenesis of the brain and craniofacial complex in trisomy 16 mice. In : the Morphogenesis of Down syndrome. Washington: Wiley-Liss;1991. p.169-88.. 으로 구분할 수 있었다. 태자는 기본적인 계측과 입체 현미경 관찰 그리고 염색체 검사를 시행하였다. 태자의. 2). 일부는 파라핀 포매 후 현미경 절편을 제작하였고, 일 부는 한천블록을 만들어 절편을 만든 후 주사형 전자현. 3). 미경 표본을 만들어 관찰하였다.. 4). 결 과: 다른 태자에 비하여 정둔장이 짧고 부종이 심한 태자 는 염색체 검사상 제16 삼염색체증으로 확인되었다.. 5). 125마리의 정상 태자에 비하여 35마리의 비정상 태자 의 재태기간별 정둔장의 변화는 의미있게 작은 것으로 나타났다. 정상 및 비정상 태자의 발육은 정둔장의 차. 6). 이를 비교하여 구별할 수 있었다. 비정상 배자의 머리 가 정상 배자에 비하여 작아 뇌의 용적이 작을 것이 예 측되었다. 35마리의 비정상 태자에서 목뒤로부터 허리. 7). 에 이르기까지 등쪽으로 부종이 관찰되었다. 비정상 태. 8). 자에서 심장의 외부 형태는 약간 커진 듯한 소견 외에 는 정상이었다. 대부분의 경우 심장 기형의 종류를 확 인하기는 어려웠다. 심장 기형의 확인은 한천 절편보다. 9). 는 현미경 연속 절편의 관찰로 가능하였다. 현미경 절 편에서 좌우측 방실판막이 서로 연속되며 심방중격결. 10). 손과 심실중격결손이 동시에 관찰되는 것을 확인할 수 있었다. 주사 전자현미경에서는 심방을 제거하고 방실 판막을 심방쪽에서 본 모습을 비교하여 방실판막의 형 태를 구분할 수 있었고 3가지 판막형태가 있었다. 완전 형 방실중격결손의 형태를 가진 심장이 5예, 좌우측 방. 11) 12). 실연결이 분리된 불완전형 방실중격결손이 3예, 우측 방실연결이 폐쇄된 형태가 2예였다.. 결 론: 생쥐의 제16번 삼염색체증은 전신부종, 특히 등쪽의 피하 부종을 나타내며 심장 기형은 방실중격결손으로 나타났다. 방실중격결손의 형태는 다양하여 방실판막의. 13) 14). 623.
(13) 15) Kim JS, Seo JW, Kim SW, Chi JG. Craniofacial mor16). 17). 18) 19). 20) 21) 22). 23). 24). 25). 26). 27). phogenesis of mouse with trisomy 16. Korean J Pathol 1994;28:596-604. Bacchus C, Sterz H, Buselmaier W, Sahai S, Winking H. Genesis and systematization of cardiovascular anomalies and analysis of skeletal malformations in murine trisomy 16 and 19. Two animal models for human trisomies. Hum Genet 1987;77:12-22. Sterz H, Buselmaier W, Bacchus C, Gromier L, Eppler E. Defects of skeletal morphology density and structure in mouse fetuses with trisomy 16. Teratology 1989;40: 627-39. Webb S, Anderson RH, Brown NA. Endocardial cushion developement and heart loop architecture in the trisomy 16 mouse. Dev Dyn 1996;206:301-9. Markwald RR, Mjaatvedt CH, Krug EL. Induction of endocardial cushion tissue formation by adheron-like molecular complexes derived from the myocardial basement membrane. In: Clark EB, Takao A, editors. Developmental Cardiology; Morphogenesis and Function. Mount Kisco: Futura Publishing;1990. p.191-204. Gropp A, Giers D, Kolbus U. Trisomy in the fetal backcross progeny of male and female metacentric heterozygotes of the mouse. I. Cytogenet Cell Genet 1974;13:511-35. Gropp A, Kolbus U, Giers D. Systematic approach to the study of trisomy in the mouse. II. Cytogenet Cell Genet 1975;14:42-62. Gropp A, Winking H. Robertsonian translocations: Cytology meiosis segregation patterns and biologic consequences of heterozygosity. Symp Zool Soc Lond 1981;47: 141-81. Seo JW, Kim EK, Brown NA, Wessels A. Sectioning directed cryosectioning of specimens for scanning electron microscopy; A new method to study cardiac development. Microsc Res Tech 1995;30:491-5. Seo JW, Lee SK, Kim EK, Wessels A, Brown NA. Sectioning and scanning electron microscopy for studies on the embryonic development. Seoul J Med 1994 ;35 : 255-63. Bruyere HJ, Kargas SA, Levy JM. The causes and underlying developmental mechanism of congenital cardiovascular malformations. Am J Med Genet 1987;3(suppl):411-31. Clark EB. Epidemiology of congenital cardiovascular malformations. In: Emmanouilides GC, Reimenschneider TA, Allen HD, Gutgesell HP, editors. Moss and Adams Heart Disease in Infants, Children and Adolescents. Baltimore: Williams & Wilkins;1995. p.60-7. Epstein DJ. Aneuploidy and morphogenesis. In; Epstein. 624. 28). 29). 30). 31) 32). 33) 34) 35) 36). 37) 38) 39) 40). DJ, editor. The Morphogenesis of Down Syndrome. New York: Wiley-Liss;1991. p.215-25. Kurnit DM, Aldridge JF, Mattsuoka R, Matthysse S. Increased adhesiveness of trisomy 21 cells and atrioventricular canal malformations in Down syndrome; a stochastic model. Am J Med Gent 1985;20:385-99. Korenberg JR. Molecular mapping of the Down syndrome phenotype. In: Patterson D, Epstein CJ. Molecular Genetics of Chromosome 21 and Down Syndrome. New York: WileyLiss;1990. p.105-15. Cook AC, Allan LD, Anderson RH, Sharland G, and Fagg NLR. Atrioventricular septal defect in fetal life-a clinicopathological correlation. Cardiol Young 1991;1: 334-43. Anderson RH, Baker EJ, Ho SY, Rigby ML, Ebels T. The morphology and diagnosis of atrioventricular septal defects. Cardiol Young 1991;1:290-305. Seo JW, Zuberbuhler JR, Ho SY, Anderson RH. Surgical significance of morphologic variations in the atrial septum in atrioventricular septal defect for determination of the site of penetration of the atrioventricular conduction axis. J Card Surg 1992;7:324-32. Seo JW. Developmental and morphologic aspects of atrioventricular septal defect. Korean Circul J 1995;25 (Suppl):57-9. Wenink ACG, Zevallos JC. Developmental aspects of atrioventricular septal defects. Int J Cardiol 1988;18:65-78. Yoo SJ, Yeon KM, Han MC, Seo JW, Chi JG. Atrioventricular septal defects-Pathologic observations and double contrast specimen radiography. Seoul J Med 1985;26:96-109. Wenink ACG, Zevallos LC, Erkelens WG. Human developmental stages of atrioventricular septal defect. In : Clark EB, Takao A, editors. Developmental Cardiology; Morphogenesis and Function. Mount Kisco: Futura Publ; 1990. p.593-603. Epstein DJ, Cox DR, Epstein LB. Mouse trisomy 16: An animal model of human trisomy 21 (Down syndrome). Ann NY Acad Sci 1985;450:157-68. Cox DR, Epstein CJ. Comparative gene mapping of human chromosome 21 and mouse chromosome 16. Ann NY Acad Sci 1985;450:169-77. Machin GA. Hydrops revisited: literature review of 1414 cases published in the 1980’s. Am J Med Genet 1989 ; 34:366. Keeling JW. Hydrops fetalis and other forms of excessive fluid collection in the fetus. In: Wigglesworth JS, Singer DB, editors. Textbook of Fetal and Perinatal Pathology. Boston: Blackwell;1990.. Korean Circulation J 1999;29(6):612-624.
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