목적: 본 연구는 사람에서 만성적인 노출 시 파킨슨양 증후군을 일으키는 것으로 알려진 망간에 의한 뇌 영향을 알아보기 위한 기초적인 연구의 일환으로, 흰쥐에서 망간의 투여용량에 따른 뇌 자기공명영상과 병리조직학적 변화를 알아보고자 하였다. 방법: 15마리의 흰쥐를 5마리씩 대조군, 저용량군과 고용량군의 세 군으로 나누고 각각의 군에 생리식염수, 망간 10 ㎎과 40 ㎎을 1주에 1회 4주간 꼬리정맥을 통해 투여하였다. 투여 4주 후에 뇌 자기공명영상을 촬영한 후 희생시켜 부검하여 혈액과 뇌를 채취하였다. 채취한 혈액에서 망간의 함량을 측정하였고, 뇌는 염색하여 병리 조직학적 변화를 관찰하였다. 결과: 혈중 망간의 농도는 망간의 투여량이 증가함에 따라 유의하게 증가하였다. 뇌 자기공명영상을 촬영하여 각 군의 기저핵에서 신호강도를 측정하였을 때, 대조군과 비교해서 실험군의 그리고 실험군에서 저용량군에 비해 고용량군의 기저핵에서 신호강도가 증가한 것을 확인하였다. 병리조직학적 검사에서 망간을 투여한 실험군은 대조군에 비해 기저핵에서 교세포 수에 대한 신경세포 수의 비가 유의하게 감소하였다. 결론: 흰쥐에서 망간의 투여 후, 뇌 자기공명영상의 T1 강조 영상에서 신호강도와 병리조직검사에서 신경세포의 손상은 망간의 투여 용량에 따라 증가하였다. 이를 통해 기저핵에서 뇌 자기공명영상의 신호강도는 병리조직학적 손상의 정도와 관련이 있음을 추정할 수 있었다.
Objectives: This study was carried out to investigate the effect of manganese on the brains of rats, and chronic exposure to manganese is known to induce Parkinsonism in human. Methods: The rats were divided into three groups: the first group was a control group that was administrated normal saline, and the second group was subdivided into the low dose group (10 ㎎/㎏) and the high dose group (40 ㎎/㎏) according to the administered dose of manganese. The rats of each group received an injection of normal saline and manganese via a tail vein once a week for 4 weeks. The rats were sacraficed at 4 weeks after the first adminstration of manganese. Brain MR imaging was performed before the rats were killed. After the rats were killed, the concentration of blood manganese was measured, and pathologic examination of the brain was performed in all the groups. Results: The concentration of blood manganese was increased proportionally to the administered dose. The signal intensity of the basal ganglia on the T1-weighted imaging of brain MRI was increased in accordance with the administered dose. The ratio of neuron/glial cells in the basal ganglia was decreased in the experiment group as compared to that of the control group. Conclusions: This study showed that the signal intensity and the damage of neurons in basal ganglia were increased according to the administered dose of manganese in rats.
