자연환경이나 산업장에 많은 양의 망간이 산재하고 있으며 많은 근로자들이 직업적 폭로로 만성 망간중독 의 위험에 처해 있다. 또한 가솔린의 항노크제로 사용 되는 MMT(methylcyclopentandienyl manganese tricarbonyl)와 농약 등에 함유된 망간화합물에 의한 환경오염은 망간의 만성독성에 대한 관심을 증대 시키 고 있다. 만성 망간중독은 특발성 Parkinson씨 병의 추체외로계 징후나 증상과 비슷한 기능성장애를 일으 키고(Cotzias, 1958; Mena 등, 1967; Barbeau, 1984; Donaldson, 1987; Calne 등 1994), 망간의 이가이온(Mn2+)이 세포내 superoxide의 주요근원으 로 알려진 사립체 전자전달체계인 세포의 안쪽 막에 결합하여(Gunter 등, 1975) 산소자유기에 의해 3가 이온(Mn3+)으로 산화되어 세포독성에(Graham, 1984; Halliwell, 1984; Archibald와 Tyree, 1987; Donaldson, 1987) 관여하는 것으로 알려져 있으나 신경세포에 대한 손상기전과 세포사(cell death)의 양 상에 대해 확실하게 정립된 것이 없다. 세포사에는 두가지가 알려져 있다. 즉 괴사 와 apoptosis이다. 세포는 내부의 단백질 분해효소의 활 성을 통하여 세포예정사(programmed cell death) 가 시작되며, 이는 세포골격의 붕괴, 세포위축 등을 초래한다. 그리고 apoptosis는 핵내에 특징적인 변화 가 초래되는데 핵은 endogenous nuclease의 활성화 에 의해 DNA변성이 시작되어 응축이 일어난다. 대 부분의 세포에서는 DNA가 변성되어 oligonucleosome정도의 크기로 분절된 DNA분절이 생겨나기도 한다(Martin과 Green, 1995). Apoptosis는 정상적 인 생리학적 조건 또는 병리학적인 상태 모두에서 관 찰되는데 신경세포의 apoptosis는 많은 논란의 여지 가 있지만 Alzheimer 병, Parkinson씨 병, Amyotrophic lateral sclerosis(ALS) 및 여러형태 의 소뇌변성질환 등에서는 특정한 신경세포의 소실이 특징적으로 관찰된다(Heintz, 1993; Steller, 1995). 이러한 질환에 있어서 세포사는 특징적인 운 동장애 및 중추신경계 기능장애를 초래하며, 세포사 의 주된 기전은 괴사에 의한 것이 아니라 염증반응을 수반하지 않는 사멸로 oxidative stress, calcium toxicity, 생존 인자의 결핍 등이 병태생리에 관여하 는 apoptosis에 의해 일어날 것이라는 가능성이 제시 되고 있다(Choi, 1992). 또한 사립체의 기능 소실 또한 apoptosis에서 나타나는 특징적인 소견이므로 사립체는 apoptosis를 조절하는 중요한 기능을 가지 고 있을 것으로 생각된다. 그러므로 Mn2+이 축적되는 주요 세포소기관이 사립체이기 때문에 망간중독으로 인한 신경세포의 사망은 괴사보다는 apoptosis의 가 능성이 높을 것으로 생각된다. 본 실험에서는 대뇌 기저핵의 신경세포를 배양하 여 망간에 의한 apoptosis 유도 여부를 전자현미경 학적 및 세포면역학적인 방법으로 관찰하였다.