이인형 연구실은 서울대학교 수의학과를 기반으로 수의외과학과 대동물외과 및 마취학을 중심으로 연구를 수행하며, 개·고양이·말·소 등 다양한 동물에서 전신마취, 경막외마취, 통증관리, 기도관리, 심폐 모니터링, 임상외과술을 고도화하고 의료장비 개발과 디지털 임상기록 체계, 수의임상교육 콘텐츠 구축까지 아우르는 실용적이고 임상지향적인 수의학 연구를 전개하고 있다.
Reactive Oxygen Species Donors Increase the Responsiveness of Dorsal Horn Neurons and Induce Mechanical Hyperalgesia in Rats
Hee Young Kim, Hee Kee Kim, Inhyung Lee, Sang Woo Chun, Hee Kee Kim, Hee Kee Kim
IF 3.7
Neural Plasticity
Our previous studies suggest that reactive oxygen species (ROS) scavengers have analgesic effect on neuropathic pain through spinal mechanisms in the rat. The studies suggest that superoxide in spinal cord is one of important mediators of persistent pain. To test the hypothesis that increase of superoxide-derived intermediates leads to central sensitization and pain, the effects of an intrathecal injection of chemical ROS donors releasing either OH(∙), OCl(-), or H2O2 were examined on pain behaviors. Following treatment with t-BOOH (OH(∙) donor), dorsal horn neuron responses to mechanical stimuli in normal rats and the changes of neuronal excitability were explored on substantia gelatinosa (SG) neurons using whole-cell patch clamping recordings. Intrathecal administration of t-BOOH or NaOCl (OCl(-) donor), but not H2O2, significantly decreased mechanical thresholds of hind paws. The responses of wide dynamic range neurons to mechanical stimuli increased after a local application of t-BOOH. The t-BOOH increased the frequency and the amplitude of excitatory postsynaptic potentials, depolarized membrane potential in SG neurons, and increased the frequency of action potentials evoked by depolarizing current pulses. These results suggest that elevated ROS, especially OH(∙), in the spinal cord sensitized dorsal horn neurons and produced hyperalgesia in normal rats.
Evidence for novel age-dependent network structures as a putative primo vascular network in the dura mater of the rat brain
Byung-Cheon Lee, KiBog Lee, Ho-Sung Lee, Dai-In Kang, S. Y. Yoon, Yeonhee Ryu, Inhyung Lee, Hoon-Gi Kim
IF 6.7
Neural Regeneration Research
With chromium-hematoxylin staining, we found evidence for the existence of novel age-dependent network structures in the dura mater of rat brains. Under stereomicroscopy, we noticed that chromium-hematoxylin-stained threadlike structures, which were barely observable in 1-week-old rats, were networked in specific areas of the brain, for example, the lateral lobes and the cerebella, in 4-week-old rats. In 7-week-old rats, those structures were found to have become larger and better networked. With phase contrast microscopy, we found that in 1-week-old rats, chromium-hematoxylin-stained granules were scattered in the same areas of the brain in which the network structures would later be observed in the 4- and 7-week-old rats. Such age-dependent network structures were examined by using optical and transmission electron microscopy, and the following results were obtained. The scattered granules fused into networks with increasing age. Cross-sections of the age-dependent network structures demonstrated heavily-stained basophilic substructures. Transmission electron microscopy revealed the basophilic substructures to be clusters with high electron densities consisting of nanosized particles. We report these data as evidence for the existence of age-dependent network structures in the dura mater, we discuss their putative functions of age-dependent network structures beyond the general concept of the dura mater as a supporting matrix.
Disconnection of the Hippocampal-Perirhinal Cortical Circuits Severely Disrupts Object-Place Paired Associative Memory
Yong Sang Jo, Inhyung Lee
IF 4
Journal of Neuroscience
The hippocampus and the perirhinal cortex (PR) are reciprocally connected both directly and indirectly via the entorhinal cortex. Although it has been hypothesized that the two regions should have intimate functional interactions with each other on the basis of the anatomical connectivity, many lesion studies have demonstrated functional dissociations instead between the hippocampus and PR. To show a tight functional relationship between the two regions, we used reversible inactivation techniques targeting both the hippocampus and PR within subjects, combined with a biconditional memory task in which the rat must consider information about objects and their locations. Specifically, rats were implanted with two sets of bilateral cannulas into the hippocampus and PR, and were tested in an object-place paired-associate task in a radial maze. While alternating between two arms, the rats were required to choose one of the objects exclusively associated with a given arm for food. Bilateral muscimol (MUS) injections into either the hippocampus or PR equally produced chance level performance. When a functional disconnection procedure was used to disrupt the interaction between the hippocampus and PR, contralateral MUS injections into the hippocampus and PR resulted in severe impairment in performance. However, inactivating the hippocampus and PR ipsilaterally did not affect the performance. In a simple object discrimination task, the same functional disconnection protocol with MUS did not affect the performance. The results powerfully demonstrate that the hippocampus, the PR, and their functional interactions are all indispensable when objects and their spatial locations must be processed at the same time.
1. 1차 년도
1) 개의 경막외강에 있는 정맥총을 해부·조직해부학적인 관점으로 규명
① 개의 경막외강에 있는 정맥총의 육안해부학 및 조직학적 분석
- 6개월, 1년령의 비글 견 6마리를 희생하여 경막외강에 존재하는 정상 정맥총의 육안적인 구조를 확인하고, 정맥총과 피하정맥을 적출
- 피하에 존재하는 정맥과 경막외강에 존재하는 정맥총을 조직 표본으로 만들어 현미경 하에서 각각 정맥과 정맥총의 정상혈관 벽 두께와 형태학적 특징을 확인
- 피하 정맥과 경막외 정상 정맥벽을 미세절단하여 전자 현미경 하에 정상 구조확인
2. 2차 년도
1) 개의 경막외강에 있는 지방 분포의 해부학적 연구 및 영양학적 성분 분석
① 정상 개의 경막외강 지방의 육안 및 조직학적 분석
- 6개월, 1년령의 비글 견 6 마리를 안락사 후 경막외강에 존재하는 지방, 피하지방, 복강 내 장간막 지방, 관절 내 지방, 심장 주위 지방, 신장 주위 지방을 채취
- 현미경 하에서 경막외강지방, 피하지방, 복강 내 장간막 지방, 관절 내 지방, 심장 주위 지방, 신장 주위 지방의 구조적 차이 확인
② 정상 개의 경막외강 지방의 영양학적 분석
- 6개월, 1년령의 비글 견을 안락사 후 정상 경막외강에 존재하는 지방, 피하지방, 복강 내 장간막 지방, 관절 내 지방, 심장 주위 지방, 신장 주위 지방을 채취
- 채취한 지방에서 지질을 추출해 fatty acid profile을 위한 gas chromatograph 실시
- 경막외강, 피하, 복강 장간막, 관절 내, 심장 주위, 신장 주위에 있는 지방 성분 간의 차이 비교
3. 3차 년도
1) 개의 경막외강에 있는 정맥총과 지방의 특성 및 약제의 지질용해도에 따른 경막외강 내 주사 약물
의 약동학적 변화 확인
2) 개의 경막외강의 해부학적 구조와 약제의 지질용해도에 따른 경막외강 내 주사 약물의 임상효과
확인
① 개의 경막외강에 있는 정맥총 특성에 따른 경막외강 내 주사 약물의 약동학적 변화 확인
- 비글 견에서 흡입마취제 (isoflurane)를 이용하여 마취
- Lidocaine, medetomidine, xylazine을 각각 혈관 내, 근육 내, 경막외강에 주입
- 투여 시점부터 5분, 10분, 20분, 40분, 1, 2, 4, 8, 16, 24시간 뒤에 채혈하여 혈장 내 약물의 농도와 진통효과 확인
② 개의 경막외강 내 분포하는 지방량에 따른 경막외마취의 시작과 지속 시간 비교
- 서울대학교 동물병원에 내원하는 개 중 통증관리가 필요한 개를 대상으로 개의 비만도를 나타내는 Body Condition Score (BCS)를 기준으로 세 개 군으로 나눈 뒤, bupivacaine을 이용하여 경막외마취를 실시
- 경막외마취 실시 이후 각 군의 마취 효과의 시작과 지속 시간을 확인 및 비교하여 BCS, 즉 비만도에 따른 시간 차이를 확인
① 정상 개의 경막외강 지방의 육안 및 조직학적 분석
- 6개월, 1년령의 비글 견 6 마리를 안락사 후 경막외강에 존재하는 지방, 피하지방, 복강 내 장간막 지방, 관절 내 지방, 심장 주위 지방, 신장 주위 지방을 채취
- 현미경 하에서 경막외강지방, 피하지방, 복강 내 장간막 지방, 관절 내 지방, 심장 주위 지방, 신장 주위 지방의 구조적 차이 확인
② 정상 개의 경막외강 지방의 영양학적 분석
- 6개월, 1년령의 비글 견을 안락사 후 정상 경막외강에 존재하는 지방, 피하지방, 복강 내 장간막 지방, 관절 내 지방, 심장 주위 지방, 신장 주위 지방을 채취
- 채취한 지방에서 지질을 추출해 fatty acid profile을 위한 gas chromatograph 실시
- 경막외강, 피하, 복강 장간막, 관절 내, 심장 주위, 신장 주위에 있는 지방 성분 간의 차이 비교
③ 개의 경막외강에 있는 정맥총 특성에 따른 경막외강 내 주사 약물의 약동학적 변화 확인
- 비글 견에서 흡입마취제 (isoflurane)를 이용하여 마취
- Lidocaine, medetomidine, xylazine을 각각 혈관 내, 근육 내, 경막외강에 투여
- 투여 시점부터 1, 2, 5, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 60분 뒤에 채혈하여 혈장 내 약물의 농도와 진통효과 확인
④ 개의 경막외강 내 분포하는 지방량에 따른 경막외마취의 시작과 지속 시간 비교
- 서울대학교 동물병원에 내원하는 개 중 통증관리가 필요한 개를 대상으로 개의 비만도를 나타내는 Body Condition Score (BCS)를 기준으로 세 개 군으로 나눈 뒤, bupivacaine을 이용하여 경막외마취를 실시
- 경막외마취 실시 이후 각 군의 마취 효과의 시작과 지속 시간을 확인 및 비교하여 BCS, 즉 비만도에 따른 시간 차이를 확인
본 교육연구단은 수의학을 의생명과학 핵심 학문으로 보고, 인간과 동물의 건강·복지에 기여하는 융복합 교육 및 연구로 세계 상위학과 도약과 4차 산업혁명 시대 인재 양성을 목표로 함.
연구목표는 “미래수의학분야 글로벌 리더 양성” 구현을 위한 미래수요 맞춤형 글로벌 수의학교육 과정 확립, 연구수월성 강화 및 연구 경쟁력 제고, 수의전문성 기반 산업발전 및 사회문제 해결 기여, 국제 네트워크 기반 선도 수의과학자 양성 체계 구축임. 핵심 연구내용은 수의학 선도 연구 수월성 증진 및 개방형 융복합 연구 촉진, 산업·사회문제 해결형 연구 확대, 국제 협력 강화로 수의학 연구 활성화임. 기대효과는 연구분야 확대와 글로벌 선도 인재 양성, 과학 기술 문제 해결 성과 창출, 실용성·공공성 확보로 미래사회 발전 주도임.
미래수의학 / 글로벌 선도 수의과학자/선진적 교육 과정 및 학사관리/수요맞춤형 역량 중심 교육/ 교육과 연구의 선순환One Health 및 실용화 연구/국가재난형 감염병 제어/ 국제 네트워크 중심축/ 동물복지와 생명존중