In Vivo Measurement of Extracellular Monoamines and Their Metabolites in the Rat Posterior Hypothalamus Using Microdialysis Technique

미세투석법을 이용하여 흰쥐 후 사상하부에서 세포외액의 모노아민과 대사체들의 생체내 측정

Catecholamines, serotonin and their metabolites were measured in the posterior hypothalamus of urethane-anesthetized normotensive Wistar Kyoto rats (WKY) and spontaneously hypertensive rats (SHR) using brain microdialysis which is a recently developed experimental method to measure the release of neurotransmitters and their metabolites at the localized brain area in vivo. Microdialysis probe was implanted stereotaxically to the rat posterior hypothalamus and perfused by Ringer's solution. Monoamines and their metabolites were quantified by reverse phase high performance liquid chromatography with electrochemical detection. In vitro recovery test of microdialysis showed that there exist inverse relationship between the perfusion flow rate and the relative recovery of neurochemical compounds. The estimated extracellular concentration of dopamine was about 32 nM, of norepinephrine 50 nM, of epinephrine 50 nM, of serotonin 73 nM, of 3, 4-dihydroxyphenylacetic acid (DOPAC) 281 nM, of homovanillic acid (HVA) 181 nM, and of 5-hydroxyindoleacetic acid (5HIAA) 3767 nM in the hypothalamic perfusate of the normotensive rat. There was no difference in the basal level of monoamines between the SHR and the WKY. In contrast, the level of DOPAC, HVA and 5HIAA in SHR was higher than that in the WKY, This study demonstrated that the microdialysis technique should be an applicable tool for in vivo measurement of central neurochemical substances.

최근에 개발된 생체내 미세투석법을 이용하여 정상혈압 흰쥐(WKY)와 자연발생성 고혈압 흰쥐(SHR)의 후 시상하부에서 세포외액의 모노아민과 그 대사체들을 측정하였다. 뇌정위 고정장치에 의해서 미세투석관을 후 시상하부에 위치시킨후 링거액으로 관류하였다. 모노아민과 그 대사체들은 고속액체 크로마토그라피와 전기화학 검출기를 이용하여 정량하였다. 미세투석관의 시험관내 회수율 검사 결과, 관류액의 유속과 신경화학물질의 상대적 회수율 사이에는 역비례 관계가 있음이 확인되었다. 정상 혈압 흰쥐에서 후 사상하부의 관류액으로 부터 축정한 각종 신경화학물질의 세포외액 농도는 도파민 32nM, 노르에피네프린 50nM, 에피네프린 50nM, 세로토닌 73nM, 3.4-dihydroxyphenylacetic acid(DOPAC) 281 nM, homovanillic acid(HVA) 181 nM, 5-hydroxyindoleacetic acid(5HIAA) 3767nM이었다. 후 시상하부에서 측정된 신경전달물질의 기준치는 WHY와 SHR사이에 차이가 없었으나, DOPAC, HVA, 5HIAA의 기준치는 WKY에 비해서 SHR에서 유의하게 높게 나타났다. 본 연구는 중추 신경화학물질들의 생체내 측정에 미세투석법을 이용할 수 있음을 보여주었다.