Effect of the basic fibroblast growth factor and the transforming growth factor-a on the neomycin treated cochlear hair cells of the rat pup in vitro

의학과/박사[한글] 포유류에서 말초 청각기관인 콜티기관의 유모세포(hair cell)는 태생기 동안은 활발한 분화가 일어나지만 출생 후에는 다시 분화하거나 재생할 수 있는 능력이 없다고 알려져 있다. 그러나 최근 포유류에서도 청각 유모세포의 손상에 따른 재생에 대한 보고가 있은 이래 포유류의 청각 유모세포의 재생 가능성에 대하여 많은 논란이 있는 실정이다. 이에 본 연구는 세포의 발달과 분화에 중요한 역할을 하는 것으로 알려진 염기성 섬유아세포 성장인자(basic fibroblast growth factor-a, 이하 bFGF)와 전환 성장인자(transforming growth factor-a, 이하 TGF-a) 처리가 neomycin으로 손상된 어린 횐쥐의 청각 유모세포 재생에 어떠한 영향을 미치는지 알아보고자 하였다. 생후 3일에서 5일된 어린 횐쥐를 대조군 17귀, neomycin처리군 14귀, 동시처리군(neomy-cin과 성장인자를 동시처리) 19귀, 후처리군(neomycin처리 48시간 후 성장인자처리) 17귀로 분류하였다. 이들로부터 얻은 조직을 Lefebvre의 법으로 배양 실험하였으며 부동섬 모와 유모세포의 형태학적 관찰을 위하여 F-actin의 변화 및 전자현미경적 소견을 관찰하였다. 조직배양법으로 콜티기관을 평균 9일간 정상적인 구조를 유지할 수 있었으며, bFGF는 청각유모세포의 neomycin에 의한 손상을 방지하는 효과가 있음을 알 수 있었다. 배양 5일째 bFGF의 동시처리군에서는 35.9%, 후처리군에서는 27.7%의 생존율을 보여 주었고, 배양 7일째에는 동시처리군이 34.1%, 후처리군이 23.3%의 생존율을 보여 주었다. 배양 9일째에는 동시처리군에서 17.3%, 후처리군에서 20.9%의 생존율을 보여 주었다. 그러나 TGF-α는 손상된 청각유모세포의 재생이나 방어에는 큰 영향을 미치지 않았다. 이상의 결과는 불치의 병으로 알려진 감각신경성 난청에 성장인자를 이용한 치료 가능성을 제시하였고, 향 후 장기간의 배양법이 개발되면 손상된 청각 유모세포의 재생에 대한 기전이 밝혀질 것으로 생각된다. [영문] Mammalian cochlear hair cells are highly differentiated during the embryologic stage and no mitotic activity are shown after birth.This study was to examine the effects of the exogenous, basic fibroblast growth factor and transforming growth factor-α on the regenerative & protective ability of cochlear hair cells in the rat pup being damaged by neomycin. 3 to 5 day old rat pups were used. The experimental design of each group was as follows: control group(17ears); neomycin treated group(14ears); simultaneous treated group(19ears); and posttreated group(17ears). Explant culture was Performed with Lefebvre's method. The simultaneous treated group was treated neomycin and growth factors simultaneously. The Posttreated group was treated with growth factors 48h after neomycin. For the morphological study FITC-Phalloidin immunofluorescence staining and electron microscopic examination were carried out. Present results support that the exogenous bFGF did seem to stimulate significant regeneration and protection of the cochlear hair cells being damaged by neomycin and the explant culture technique can maintain the normal structure of stereocillia of hair cells with conditioned media for 9 days. At 5SDIV, the survival rates of outer hair cells were 35.9% in the simultaneous treated group, 27.7% in the posttreated group. At 7DIV, the survival rates of outer hair cells were 34.1% in the simultaneous treated group,23.3% in the posttreated group. At 9DIV, the survival rates of outer hair cells were 17.3% in the simultaneous treated group, 20.9% in the posttreated group. However TGF-α did not show the same result as bFGF and normal growth rates decreased at 9DIV. Therefore, these results suggest the possibility of the treatment of sensorineural hearing loss which has been presumed permanent. If we can extend the survival of cochlear hair cell for longterm in vitro, the mechanism for regeneration of cochlear hair cells will be verified.restrictio