목적 : 최근 항암 화학요법이나 두경부의 방사선치료 후 나타나는 백혈구감소증을 치료하기 위해 조혈세포 성장인자인 과립구 집락형성인자를 투여한 결과, 백혈군감소증과 더불어 구강 점막염의 완화가 몇몇 임상연구에서 보고되고 있다. 그러나 그 기전이나 적절한 투여 방법에 대해서는 뚜렷이 밝혀지지 않았으며, 다른 위장관 점막에 대한 보호효과에 대해서도 아직 알려진 바가 없다. 이에 저자는 생쥐 공장 점막에 대한 과립구 집락형성인자의 방사선 보호제로서의 가능성을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : 실험 동물은 체중 20 g 내외의 생후 $4~5$주된 BALB/c 생쥐 105 마리로 각각 정상 대조군, 과립구 집락형성인자 단독투여군(제 I 군 : $10;{mu}g/kg/$일, 제 II 군 $100;{mu}g/kg/$일), 방사선 단독조사군(7.5 Gy 또는 12 Gy 전신조사), 그리고 방사선조사와 과립구 집락형성인자 병행 처치군(G-CSF I 또는 II+7.5 Gy, G-CSF I 또는 II+12 Gy)의 아홉군으로 구분하였다. 과립구 집락형성인자는 과립구 집락형성인자 단독투여군 및 방사선조사와 과립구 집락 형성인자 병행처치군 모두에서 방사선조사 2일 전부터 24시간 간격으로 방사선조사일까지 3일 동안 매일 1회 피하 주사하였고, 방사선조사는 6 MV 선형 가속기를 이용하여 7.5 Gy와 12 Gy를 각 군별로 1회 전신조사하였다. 각 군별로 생쥐를 방사선조사 후 1, 3, 7일에 희생하여 공장을 적출하고 H&E 염색 및 PAS 염색을 시행한 후, 공장 조직 표본에서 소낭선의 수, 융모의 길이 및 조직학적 손상등급을 측정하고 조직학적 변화를 관찰하였다. 결과 : 방사선조사없이 과립구 집락형성인자 만을 투여한 군(제 I 군 : $10;{mu}g/kg/$ 및 제 II 군: $100;{mu}g/kg/$) 에서는 정상 대조군에 비해 생쥐 공장 점막 변화에 유의한 차이가 없었다(p>0.05). 7.5 Gy 및 12 Gy 방사선 단독조사군에서는 정상 대조군에 비해 공장 점막의 소낭선 수의 감소와 높은 조직학적 손상등급을 관찰하였다(p<0.05). 12 Gy 방사선조사와 과립구 집락형성인자 병행처치군에서는 공장 점막의 손상이 7.5 Gy 방사선 단독조사군에 비해 1일 군에서는 차이가 없었으나(p>0.05), 3일 군에서 유의하게 높은 소낭선 수 및 낮은 조직학적 손상등급을 관찰하였고, 7일 군에서 낮은 조직학적 손상등급을 관찰하였다(p<0.05). 12 Gy 방사선조사와 과립구 집락형성인자 병행처치군에서의 공장 점막 손상은 12 Gy 방사선 단독조사군에 비해 소낭선의 수와 융모의 길이, 조직학적 손상등급의 차이가 유의하지 않았으며(p>0.05), 두 마리를 제외한 대부분의 생쥐가 방사선조사 후 5일 이내에 모두 사망하였다. 결론 : 한계 선량 이내의 전신 방사선조사시 과립구 집락형성인자는 생쥐의 공장 점막에 대한 방사선보호작용이 있는 것으로 사료된다.
Purpose : Granulocyle-colony stimulating factor (G-CSF) has been widely used to treat neutropenia caused by chemotherapy or radiotherapy. The efficacy of recombinant human hematopoietic growth factors in improving oral mucositis after chemotherapy or radiotherapy has been recently demonstrated in some clinical studies. This study was designed to determine whether G-CSF can modify the radiation injury of the intestinal mucosa in mice. Materials and Methods : One hundred and five BALB/c mice weighing 20 grams were divided into nine subgroups including G-CSF alone group $(I:10;{mu}g/kg;or;II:100;{mu}g/kg)$, radiation alone group (7.5 or 12 Gy on the whole body), combination group with G-CSF and radiation (G-CSF I or II plus 7.5 Gy, G-CSF I or II plus 12 Gy), and control group. Radiation was administered with a 6 MV linear accelerator (Mevatron Siemens) with a dose rate of 3 Gy/min on day 0. G-CSF was injected subcutaneously for 3 days, once a day, from day -2 to day 0. Each group was sacrificed on the day 1, day 3, and day 7. The mucosal changes of jejunum were evaluated microscopically by crypt count per circumference, villi length, and histologic damage grading. Results : In both G-CSF I and II groups, crypt counts, villi length, and histologic damage scores were not significantly different from those of the control one (p>0.05). The 7.5 Gy and 12 Gy radiation alone groups showed significantly lower crypt counts and higher histologic damage scores compared with those of control one (p<0.05). The groups exposed to 7.5 Gy radiation plus G-CSF I or II showed significantly higher crypt counts and lower histologic damage scores on the day 3, and lower histologic damage scores on the day 7 compared with those of the 7.5 Gy radiation alone one (p<0.05). The 12 Gy radiation plus G-CSF I or II group did not show significant difference in crypt counts and histologic damage scores compared with those of the 12 Gy radiation alone one (p>0,05). Most of the mice in 12 Gy radiation with or without G-CSF group showed intestinal death within 5 days. Conclusion : These results suggest that G-CSF may protect the jejunal mucosa from the acute radiation damage following within the tolerable ranges of whole body irradiation in mice.
