본 논문에서 뇌에 DHA가 영향을 주는지 알아보기 위해서 인공 사육 동물 시스템의 활용을 위한 전 단계 실험을 진행했다. 이는 엄마 쥐의 식이 섭취 기간이 신생 쥐의 위 및 뇌 내용물의 지방산 조성에 영향을 주는지 검토해보았고, 향후 인공 사육 시스템을 이용했을 때 더 효율적인 방법으로 임신동물 활용이 가능할 것으로 생각된다.
<h2>신생 쥐의 위 내용물 및 뇌의 지방산 조성 변화</h2><p>두 가지 방법으로 사육된 엄마 쥐들로부터 얻어진 각각 신생 쥐의 위 내용물의 지방산 조성은 Table 3과 4에 나타내었다. 출생 직후 신생 쥐들의 위 내용물의 지방산 조성의 경우, 총 포화지방산과 총 monounsaturated 지방산의 함량에는 두 군 간에 유의적 차이가 없었다(Table 3). 임신동물을 사용한 군(Pregnancy group)의 경우, 임신전 단계 사육 방법으로 사육한 군(Pre-pregnancy group)에 비하여 20:2n-6는 \( 84 \% \) 가 낮았고 20:3n-6, 20:4n-6 및 총 n-6 지방산의 경우 각각 \( 21 \%\), \(15 \% \) 및 \( 17 \% \)가 더 높은 함량을 보였다. DHA 함량의 경우, 임신동물의 신생 쥐의 위 내용물에서 \( 25 \% \) 더 높게 나타났다 \( (\mathrm{P}<0.05) \). 이러한 경향은 임신동물의 경우, 임신 전 섭취 하였던 사료 중에 상대적으로 많이 함유된 DHA 함량에 기인하는 것으로 사료되어진다. Table 4는 신생 쥐들이 생후 10일 경과되었을 때 위 내용물의 지방산 조성에 관한 결과를 나타내었다. 총 포화지방산과 총 monounsaturated지방산의 함량에는 두 군 간에 유의적 차이가 없었으나 각각의 지방산들 중 10: 0, 12: 0, 16: 1n-7 및 18: 1n-7의 함량은 임신동물을 사용한 군(Pregnancy group)에서 낮았고 16:0의 함량은 높았다 \( (\mathrm{P}<0.05) \). 또한 22:4n-6 및 22:6n-3도 임신동물을 사용한 군에서 각각 \( 8 \% \) 및 \( 8 \% \)로 낮았으나 유의적 차이는 없었고 총 n-3 지방산의 함량의 경우 유의적으로 낮았다. 위 내용물의 경우 두 실험군에서 츨생 직후와 10일 후의 지방산 조성을 살펴보면 10일 경과함에 따라 특히 고도로 불포화된 지방산들의 감소를 두드러지게 확인 할 수가 있었다. 쥐의 경우, 눈이 감겨지고 뇌가 덜 성숙된 상태로 출생하여 생후 10일 동안 뇌와 시신경의 성장 계속 진행된다. 이러한 시기는 사람의 경우에 비유했을 때 출생 전 석 달 전부터 수유 2주일 동안의 기간과 비슷한 상황이며 이 시기동안 가장 많은 DHA가 모유를 통해서 신생아에 전달되어 신생아 뇌 발달 과정에 중요한 영항을 미치는 것으로 알려져 있다. 이러한 관점에서 인공 사육 동물 실혐의 경우 완전하게 분유의 지방산 조성을 제한할 수가 있으며 사람을 대상으로 하는 임상 실험에 직접 응용될 수가 있는 장점이 있다. 즉 n-3 지방산이 결핍된 인공 분유를 조제하여 인공 사육 시스템으로 신생 쥐를 사육한 후 감소된 뇌의 DHA 함량이 향후 성인 쥐의 뇌 기능 저하에 미치는 영향에 대한 연구에 적합한 것으로 기대되어진다.</p><p>연령별로 신생 쥐들의 뇌를 취하여 이들의 지방산 함량을 비교해 보았다(Table 5-7). 출생 직후 뇌의 지방산 조성을 비교해 본 결과, 총 포화지방산과 총 monounsaturated 지방산의 경우 임신동물을 사용한 군(Pregnancy group)에서 각각\( 3\%\)와 \( 4 \% \) 로 그 함량이 유의적으로 높았고 20:5n-3의 함량은 \( 26 \% \) 로 감소하였다 \( (\mathrm{P}<0.05) \). 나머지 지방산 함량에는 두 간에 유의적 차이를 관찰 할 수가 없었다(. 신생 쥐들이 생후 10 일이 되었을 때(Table 6), 총 포화지방산의 함량에는 차이가 없었으나 총 monounsaturated의 경우, 임신동물을 사용한 군 (Pregnancy group)에서 \( 4 \% \) 감소하였다 \( (\mathrm{P}<0.05)\). 20: 4n-6, 22: 4n-6, 22: 5n-6 및 총 n-6 지방산의 함량은 \(7-18\%\)정도로 유의적으로 높았고 22:5n-3, 22:6n-3 및 총 n-3 지방산의 함량도 \( 13-26 \% \)로 유의적으로 높았으나 20:5n-3의 함량은 \( 47 \% \)로 감소 하였다 \( (\mathrm{P}<0.05) \). 이들 신생 쥐들이 수유기간이 끝나는 생후 21일이 되었을 때 뇌의 지방산 조성을 비교해 보았다(Table 7). 총 포화지방산, 총 monounsaturated 지방산, 총 n-6 지방산 및 총 n-3 지방산의 함량에는 유의적 차이를 살펴 볼 수가 없었다.</p><p>2-3세대 사육방법에 의하여 사육된 실험동물의 뇌의 지방산 조성을 살펴보면 n-3 지방산이 적절하게 포함된 식이군에 비해 n-3 지방산이 결핍된 식이군의 경우, 뇌 DHA 함량은 \( 83 \% \) 감소한 반면 docosapentaenoic acid(22:5 n-6, DPAn-6)의 함량은 매우 높게 나타났다. 이러한 뇌의 지방산 조성의 변화는 공간기억력과 관련된 뇌 기능 저하와도 매우 밀접한 관련이 있는 것으로 보고되었다. Salem 등의 연구에서도 DHA가 결핍된 쥐의 뇌 중량 및 신경세포의 크기가 감소되는 현상을 관찰하였다고 보고하였다. 한편, 뇌의 DHA결핍 동물 생성 방법으로 선행된 인공사육방법으로 튜브와 자동펌프를 이용하는 경우로 여기에는 몇 가지 단점을 가지고 있다. 예를 들면, 출생 후 4-5일 경과 후 식도-위 연결 튜브 수술로 인한 신생 쥐들에게 상당한 스트레스를 주고 사육동안에도 개개의 cage에서 사육되어짐으로 자연스러운 동물들 간의 신체적 접촉이 부족하며 튜브와 자동 펌프로 시간별로 강제 수유되는 비자발적인 방식과 뇌의 DHA 함량도 \( 50 \% \) 정도의 감소만 나타내었다.</p><p>이에 반하여 앞으로 본 연구에서 이용될 인공 사육 동물 시스템의 경우 분유의 자유섭취 및 한 cage에 10마리씩 같이 사육함으로써 동물들 간의 신체적 집촉과 인공 젖병과 젖꼭지를 사용하므로 되도록 자연스러운 수유방식을 시도할 예정이다.</p><p>본 연구에서는 DHA가 뇌에 미치는 영향을 알아보는 연구방법으로 시간과 동물의 수를 줄일 수 있는 장점을 지닌 인공 사육 동물 시스템의 활용을 위한 전 단계 실험으로 엄마 쥐의 식이 섭취기간이 신생 쥐의 뇌 및 위 내용물의 지방산 조성에 미치는 영향에 대해 검토해 보았다. 기존에 많이 이용되었던 임신 전 단계에서부터 실험식이로 사육한 군 (Pre-pregnancy group)과 임신동물을 이용한 군(Pregnancy group)을 비교함으로서 효율적인 실험방법을 선택하고자 한다. 이상의 결과에서 알 수 있듯이 임신 동물을 사용한 군의 경우 임신 전 사료에는 DHA가 함유된 사료를 섭취하였으므로 임신 전 단계 군에 비하여 뇌 및 위 내용물의 DHA 및 기타 n-3 지방산의 함량이 높았으나 이유기의 뇌의 지방산 조성에는 변화가 없었다. 또한 이러한 지방산의 조성은 향후 인공 사육 시스템을 이용할 경우 차이는 미미한 것으로 여겨지며 보다 효울적인 방법으로 임신동물 활용이 가능하다고 사료되어진다.</p>