미각감각세포, 즉 미각을 감지하는 세포들이 퇴화가 되는 경우 중 하나로는 특수내장들신경(special visceral afferent nerve)을 안에 보유하고 있는 미각샘의 구조를 유지하는 것과 이 미각샘을 분비하는 역할에 있어서 필수적으로 존재하여야 하는 혀인두신경을 끊어내는 것이 있다. 또한 이 혀인두신경을 잘라낸다면 성곽유두가 내포하고 있는 맛봉오리가 위축될 것이다. 또한 자율환경에서 유지되는 미각샘에 한정해 혀밑신경과 관련성이 있는 교삼신경섬유 및 혀인두신경과 관련성이 있는 부교감 신경이 존재한다. 혀인두신경과 부교감신경 및 교감신경을 공유하는 미각샘은 구조변화와 및 분비기능에 특별한 영향을 주지 않고 혀밑신경은 미각샘의 기능에 간접적인 역할을 담당하고 미각샘의 형태적 변화와 렉틴 반응성의 감소를 유도한다. 또한 이 실험 결과를 통하여 혀밑신경이 미각샘의 기능 및 구조에 있어서 간접적으로 영향을 줄 것이라고 에측할 수 있다.
<h1>고 찰</h1><p>몸날신경(somatic efferent nerve)을 절단하면 그 신경에 지배를 받는 뼈대근육은 위축되어 2개월 이후에는 그 양이 \( 65 \% \) 정도 감소되고, 수축력은 \(95\%\) 정도 감소한다. 형태학적으로는 근육섬유, 세포핵 및 주변 모세혈관의 비율이 감소되고, 근육섬유 사이에 결합조직이 축적된다. 특수내장들신경(special visceral afferent nerve)이 포함되어 있는 혀인두신경을 절단하면 성곽유두에 위치한 맛봉오리는 위축되고 맛봉오리의 미각감각세포들은 퇴화되어진다. 본 연구에서도 혀근육을 지배하는 몸날신경인 혀밑신경을 절단한 후 14일군부터 혀 자체근육의 위축이 관찰되었고 21일군에서는 더 뚜렷한 근육섬유의 위축을 관찰할 수 있었다. 또한 양쪽 혀인두신경을 절단한 흰쥐 성곽유두의 맛봉오리 세포들이 3일군부터 위축되었고 10일군에서는 현저히 퇴화되는 퇴행성변화를 관찰할 수 있었다.</p><p>한편, 자율신경의 환경에서 유지되는 혀의 미각샘은 혀인두신경을 공유하는 부교감신경섬유와 혀밑신경을 공유하는 교감신경섬유가 각각 미각샘에 분포하고 있음이 보고되었다. 이러한 많은 보고들을 바탕으로 본 연구에서는 혀인두신경 또는 혀밑신경을 각각 절단하여 미각샘에 대한 부교감신경과 교감신경의 역할을 형태학적으로 관찰하였다. Gurkan과 Bradley는 흰쥐 복강에 sympathetic ago-nists와 parasympathetic agonists를 각각 주사한 후 미각샘 장액세포의 분비과립이 각각 감소됨을 관찰하여 교감신경과 부교감신경 모두가 미각샘의 기능에 중요함을 보고하였고, Gurkan과 Bradley은 흰쥐의 위목교감신경줄기(superior cervical sympathetic trunk)와 혀인두신경을 각각 전기적으로 자극하여 교감신경의 자극은 미각샘의 형태와 장액세포의 분비과립에 아무런 영향을 주지 않았지만 부교감신경의 자극은 장액샘 분비과립의 감소를 유발하여 부교감신경이 미각샘의 기능을 조절하는 신경이라 보고하였다. 본 연구에서는 혀인두신경을 절단한 후 혀 미각샘에서는 3일군부터 장액샘꽈리가 위축되고 장액세포에 세포질 공포가 나타나기 시작하였고 10일군에서는 호산성과립의 감소와 함께 세포질 공포가 커지고 전체 장액샘꽈리의 \( 50 \% \) 정도를 차지하는 미각샘의 퇴행성변화를 관찰할 수 있었다. 반면, 혀밑신경을 절단한 미각샘에서는 10일군에서만 장액샘꽈리의 장액세포에서 다수의 세포질공포가 관찰되었고 나머지 실험군들에서는 모두 대조군과 비슷한 형태를 보였다.</p><p>세포질 공포의 형성은 세포가 괴사(necrosis)되는 병리적 과정으로 알려져 있다. 침샘의 장액세포에서 관찰되는 공포는 이전의 다양한 연구들에서 보고되었다. Shiraishi 등은 nickel을 처리한 흰쥐 미각샘의 장액세포에서 세포질 공포가 관찰됨을 보고하였는데 전자현미경을 통하여 공포는 세포질 소포(cytoplasmic vesicles)가 풍부한 구조라 하였고 황산화효소(antioxidant)의 결핍에 의한 지질과산화(lipid perox-idation)가 공포 형성의 원인이라 하였다. Clemente 등은 tityustoxin을 처리한 흰쥐 턱밑샘의 분비세포에서 분비과립의 감소와 함께 다형성의 공포들을 관찰하였고 adrenergic re-ceptor와 cholinergic receptor를 함께 처리하였을 때 분비세포의 공포형성이 억제되어짐을 보고하였다. Kuntsal 등은 흰쥐에 10일간의 liquid diet를 하였을 때 체중 감소와 함께 턱밑샘의 분비세포에서 공포가 출현함을 보고하였고 전자현미경을 통하여 공포는 세포소기관이 없는 빈 공간이라 보고하였다. 최근에는 분비세포의 공포화가 자가용해소체(autolyso-some)의 축적으로 형성된다는 보고들이 있다. 즉, 사람의 유전적 질환인 점액지질증(mucolipidosis) Ⅱ \( \& \) Ⅲ은 lysosomal enzyme인 N-acetylglucosamine-1-phosphotransferase가 결여되어 mannose 6-phosphate pathway가 가동되지 않는 특성을 가지는데 N-acetylglucosamine-1-phosphotransferase knockout mouse를 이용한 연구에서 생후 14주에 턱밑샘과 혀밑샘 분비세포에서 작은 공포들이 나타나고 생후 2년에는 매우 큰 공포가 관찰됨을 보고하였다. 본 연구에서 혀인두신경을 절단한 후 실험군들에서 관찰된 다양한 크기의 세포질 공포들도 이상의 보고들과 유사한 형태를 보였으므로 부교감신경의 결여가 미각샘 장액세포의 전체적인 세포대사와 세포활성을 억제하여 공포 형성을 유도하였고 장액세포의 괴사로 이어졌다고 추측된다. 최근 Cheng 등은 햄스터의 한쪽 혀밑신경을 절단한 후 혀 침샘의 형태학적 변화를 보고하였는데 이들은 신경절단 후 장액샘과 점액샘의 뚜렷한 변화는 관찰하지 못하였지만, 전자현미경을 통하여 장액샘꽈리의 분비과립이 감소되고 세포질에 lipofuscin 과립이 축적되는 분비세포의 노화현상을 보고하였다. 본 연구에서도 혀밑신경을 절단한 후 시간에 따른 미각샘의 뚜렷한 형태변화를 관찰하지 못하였지만 신경 절단 10일군에서 작은 세포질 공포를 관찰할 수 있었다. 이러한 결과는 교감신경의 결여에 의한 직접적인 영향일수도 있고 또는 미각샘 주위의 미세환경의 변화가 공포 형성을 유발했을지도 모른다.</p><p>렉틴은 1954년 Boyd와 Shapleigh에 의해 최초로 식물에서 분리된 단백질 혹은 당단백질로서 복잡한 탄수화물의 당잔기, 당결합(sugar linkages) 또는 oligomer에 특이적으로 결합 할 수 있다. 근래에는 식물뿐만 아니라 동물 혹은 미생물에서도 분리되어 각 렉틴들의 결합당질 특이성과 렉틴을 이용한 많은 연구들이 보고되었다. 최근에는 렉틴의 활용 범위가 암세포의 표지자, 항암제, 당단백질 농축을 위한 biotools, glycan profiling, drug delivery 및 neural stem cell의 detecting tools로 폭넓게 이용되고 있다. 흰쥐 미각샘의 복합당질 양상은 Schulte와 Spicer에 의해 처음 보고되었으며, 일부 연구자들에 의해 발육기 침샘과 여러 종에서의 혀 침샘에 대한 조직화학적 연구가 수행 된 바 있다. 본 연구에서는 혀인두신경 또는 혀밑신경 절단이 혀 미각샘의 복합당질 분비양상에 어떤 변화를 보이는가를 알아보기 위하여 수행되었다. 대조군에서 성체흰쥐의 혀 미각샘에서는 GSL\( Ⅰ \mathrm{B}_{4} \), ECL, DBA, SBA, HPA, SJA 및 sWGA에서 강한 양성반응과 일부 장액세포에서 중정도의 양성반응을, PSA에서는 약한 양성반응을 그리고 UEA Ⅰ에서는 음성반응을 나타내었다. 이러한 결과들은 흰쥐 미각샘에서 분비되는 복합당질 성분에 다량의 a-D-galactose, N-acetyl-D-glucosamine에 \( \beta\)1,4결합으로 결합된 \( \alpha \)-D-gal-actose, \( a, \beta \) 혹은 \( \alpha \)1,3결합의 N-acetyl-D-galactosamine 및 N-acetyl-D-glucosamine oligomer의 당잔기와 소수의 \( \alpha \)-D-mannose 당잔기가 포함되어 있음을 나타내며 fucose 당잔기는 거의 없다는 것을 의미한다. 분비관에서는 DBA에서 강한 양성반응을 보였고, UEA Ⅰ에서는 음성반응을 나타냈으며, 본 연구에 사용된 나머지 모든 렉틴에서는 약한 양성반응을 보였다. 미각샘 분비관의 렉틴 반응이 장액샘꽈리의 장액세포보다 약한 반응성을 보인 것은 장액세포에서 합성되는 복합당질 성분의 일부분이 분비관을 통하여 선택적으로 배출되기 때문이며, DBA에 대한 분비관의 강한 양성반응은 DBA 렉틴의 특성으로 추측된다. 혀인두신경을 절단한 실험군에서는 미각샘의 형태학적 변화와 함께 장액샘꽈리 장액세포에 대한 대부분의 렉틴 반응성이 10 일군부터 현저하게 감소되는 양상을 보였으며, 21일군에서는 대부분의 렉틴에서 음성반응이 관찰되었다. 분비관 또한 10일군부터 렉틴 반응성이 감소되는 경향을 보였다. Jo 등은 발암원인 N-nitrosodimethylamine을 처리한 후 흰쥐 혀 침샘의 렉틴 반응성을 관찰하였는데 발암원을 처리하고 48시간 후에 침샘의 퇴행성변화와 렉틴 반응성이 현저히 감소되었고 96시간 후부터 렉틴 반응성이 다시 회복되어짐을 보고하였다. 이러한 현상은 발암원에 의한 세포독성이 혀 침샘의 복합당질대사에 심각한 영향을 미쳐 일어난 결과이며 다시 증가된 복합당질은 독성물질에 대한 방어와 손상된 샘꽈리세포의 회복에 관여한다고 하였다. 본 연구에서 혀인두신경의 절단은 미각샘의 형태학적 변화와 렉틴 반응성의 감소를 유도하였고, 21일군에서는 렉틴 반응성이 거의 음성으로 나타난 것으로 보아 혀인두신경은 미각샘의 구조 유지와 분비 기능에 필수적인 신경이라 추측된다. 또한 혀인두신경 절단 후 미각샘의 복합당질 성분변화는 관찰할 수 없었는데 이것은 신경절단이 미각샘의 기능을 변화시키는 것이 아니라 미각샘을 퇴행성과정으로 진행시켰음을 의미한다. 혀밑신경을 절단한 실험군에서는 신경절단 후 혀 미각샘의 형태학적 변화가 21일군까지 뚜렸하게 나타나지 않았고, 렉틴 반응성의 결과도 대조군과 비슷하게 나타났다. 따라서, 혀밑신경 절단은 혀 미각샘의 구조변화와 및 분비기능에 특별한 영향을 주지 않으며, 혀밑신경은 미각샘의 구조와 기능에 간접적인 역할을 담당할 것으로 추측된다.</p>