양식 숭어 녹간증에 대한 병리학적 연구

Abstract

본 연구는 어류 녹간증의 발생기전을 밝히기 위한 연구의 일환으로서 녹간증을 발현하는 양식 숭어를 대상으로 임상병리학적 및 병리조직학적 실험 및 분석을 실시하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 2003년 8월부터 2004년 5월에 이르는 10개월간 경시적으로 양식 숭어에 대한 임상병리학적 조사를 실시한 결과, 녹간증 개체는 연중 지속적으로 확인되었으며 녹색조는 간장에만 한정되었다. 녹간증을 나타낸 간장은 조직학적으로 비대, 지방변성, 염증성 반응, 거대간세포증 등의 소견을 나타냈다. 간체중비중량의 증가에 동반한 간세포의 비대는 녹간증 발생과 깊은 연관이 있는 것으로 나타났으며, 조직학적으로 간세포의 뚜렷한 용적증가와 이와 연관된 동양혈관의 협소화 내지 폐색을 특징으로 하였다. 육안적인 녹색 착색은 주로 비대 간세포의 세포질 내에 나타나는 빌리베르딘 유래 녹색과립에 기인됨을 알 수 있었다. 전자현미경하에서 이들 녹색과립은 2차 용해소체의 형태로 확인되었으며, 세포의 저산소성 손상을 암시하는 미토콘드리아와 형질내세망의 변성소견이 관찰되었다. 간세포의 비대는 간세포의 영양성 흡수과다에 의한 것으로 간장의 동양혈관과 Disse 공간의 왜곡 내지 폐색을 일으키는 것으로 생각되었다. 이에 비대 간세포의 용적 감소를 기대하여 실험실 내에서 숭어에 대한 강제절식을 실시한 결과, 간세포의 용적이 작아지는 동시에 간장의 육안적 녹색조가 옅어지거나 녹간증 발현 개체수가 현저히 줄었다. 비대한 간세포를 가지는 양식 숭어에 phenylhydrazine를 주사하여 전간성 담즙색소 부하에 따른 녹간증의 발현 상황을 조사하였던 바, 녹간증을 발현하는 개체수가 현저히 증가하였으나 일부 예에서는 심한 용혈이 유도되었음에 불구하고, 녹간 소견을 보이지 않았다. 또한, 강제 절식하여 간세포 비대가 감소한 개체군에서는 phenylhydrazine에 의한 녹간증의 출현율 및 심도가 대조군에 비해 유의하게 낮았다. 이와 같은 결과는 녹간소견 발현 전에 간세포 비대에 따른 미세혈액순환장애에 기인하여 담즙배설능 저하가 시작되고 있음을 의미하며, 용혈 등 담즙색소의 배설과정에 부하가 생기는 조건에서는 녹간증의 발현이 증가할 수 있음을 시사하고 있다. 이상의 결과에 미루어, 양식 숭어에서 녹간증의 발현은 간세포의 영양성 비대와 연관되며, 간세포 비대에 따른 동양혈관 및 Disse 공간의 왜곡 및 폐색에 의한 저산소성 세포손상으로 간세포질 내에 녹색의 담즙색소가 축적하게 되는 간성 담즙정체의 일종으로 사료되었다.

To elucidate the pathogenesis of green liver syndrome in fish, a pathological study was carried out using a group of farmed grey mullet which had been showing green liver syndrome. In clinical examination of farmed grey mullet from August 2003 to May 2004, the green liver syndrome was observed all through the year including winter season. Green discolorations were confined only in the liver. Various degenerative changes including the hypertrophy of hepatocytes, fatty changes, inflammatory responses and hepatic megalocytosis were recognized by histological examination of liver. Pathological analysis revealed that hypertrophied hepatocytes were closely related with the increase of hepato-somatic index (HSI) and incidence rates of green liver syndrome. The hypertrophied cells were characterized with markedly increased cellular volume and consequently narrowing or obstructed sinusoidal capillaries. From the detailed histopathological examination, the accumulation of intra-cytoplasmic pigment was responsible for the green discoloration of liver. In electron microscopy, numerous secondary lysosomes suspected to the intra-cytoplasmic pigments in light microscopy were observed. Degenerative mitochondria and endoplasmic reticulum implicated the hypoxic injuries in the hepatocytes. These results suggested that hypertrophy of the hepatocytes might be due to dietary overnutrition and force to distort or narrow sinusoidal capillary lumen and obliterate Disse's space. To examine the dietary control of hepatocyte volume, complete fasting was applied in aquarium of laboratory. After the fasting for 4 weeks, the incidence rate and severity of green liver syndrome were strikingly decreased with simultaneous decrease of hepatocyte volume. The grey mullet injected with phenylhydrazine leading to acute hemolysis showed severe green liver with some exceptional individuals after 3 days. In contrast, the complete fasting reduced the incidence rates of green liver syndrome by phenylhydrazine injection. These results implied that the secretory dysfunction caused by microcirculation disturbance of liver is preceded the appearance of green discoloration of liver and the incidence rate of green liver could be increased under some circumstances leading to prehepatic burden such as hemolysis. Conclusively, green liver syndrome of farmed grey mullet could be a kind of intrahepatic cholestasis by hypoxic injury of nutritionally hypertrophied hepatocytes which lead to mechanical distortion or narrowing of sinusoidal capillary lumen and obliteration of Disse's space.