Neuroprotective Effects of Minocycline in Rat Brain Cortical Cell Culture Induced by Hypoxia

저산소 상태로 유도된 백서 뇌세포 배양에서 Minocycline의 뇌보호 효과

Purpose : In vivo, minocycline appears to be neuroprotective. Thus, the neuroprotective effects of minocycline were studied in a rat brain cortical cell culture induced by hypoxia. Methods : Cultured cells from the brains of Sprague-Dawley rats were divided into two sets of groups : normoxia groups treated with 5% $CO_2$ and hypoxia groups treated with 1% $CO_2$. After several days of incubation, the control groups were not treated with minocycline, while the sample groups were treated with either 1 or $10{\mu}g/mL$ of minocycline. The damaged cells were observed under a microscope, while apoptosis was detected using a TUNEL assay control-stained with DAPI. Results : Among the normoxia groups, the control and sample groups treated with 1 and $10{\mu}g/mL$ of minocycline were all statistically significantly different from each other. Meanwhile, among the hypoxia groups, although the control was significantly different from the sample groups, there was no statistically significant difference between the sample groups. When comparing the normoxia and hypoxia groups, there was a statistically significant difference between the control groups and sample groups treated with $1{\mu}g/mL$ of minocycline, yet no significant difference between the sample groups treated with $10{\mu}g/mL$ of minocycline. Conclusion : Minocycline was found to be neuroprotective in normoxia and hypoxia induced rat brain cortical cell cultures.

목 적 : 미노사이클린이 in vivo 연구에서 뇌보호 효과가 있는것으로 알려져 있어 본 연구에서는 미노사이클린이 저산소 상태로 유발된 백서 뇌세포 배양에서 고사를 억제하는 뇌보호 효과가 있는지를 알아보고자 하였다. 방 법: 임신 18일된 백서의 대뇌피질 신경세포를 배양하여 정상산소 상태군과 저산소 상태군으로 두 군으로 나누고, 정상산소 상태는 5% $CO_2$ 배양기에, 저산소 상태는 1% $CO_2$ 배양기에서 세포 수를 세면서 수일간 처리하여 현미경하에서 충분한 손상이 있다고 판단되면 두 군을 각각 대조군, 미노사이클린 $1{\mu}g/mL$, $10{\mu}g/mL$로 처리한 군으로 나누어서 실험하였다. TUNEL 및 DAPI 염색으로 세포 고사 상태를 통계학적으로 처리하였다. 결 과: 정상산소 상태군에서 대조군과 미노사이클린 $1{\mu}g/mL$ 투여군, 미노사이클린 $10{\mu}g/mL$ 투여군 3군 모두에서 통계학적으로 유의한 차이가 있었다(P<0.01). 저산소 상태군에서 대조군과 미노사이클린 투여군에서 통계학적으로 유의한 차이가 있었으나(P<0.01), 미노사이클린 투여군 간에는 통계학적으로 유의한 차이가 없었다(P>0.05). 정상산소 상태군과 저산소 상태군간의 대조군과 미노사이클린 $1{\mu}g/mL$ 투여군의 비교에서는 정상산소 상태군이 저산소 상태군보다 평균이 낮아 통계학적으로 유의한 차이가 있었다(P<0.01). 정상산소 상태군과 저산소 상태군간의 미노사이클린 $10{\mu}g/mL$ 투여군의 비교에서는 정상산소 상태군이 저산소 상태군보다 다소 평균이 낮았으나 통계학적으로 유의성은 없었다(P>0.05). 결 론 : 결론적으로 미노사이클린은 고사를 억제하는 기전으로 저 산소 상태나 정상 산소 상태에서 뇌보호 효과가 있었다.