Journal of the Korean Child Neurology Society (대한소아신경학회지)

The Korean Child Neurology Society (대한소아신경학회)
권호 표지

Valproic Acid Reduces Reactive Oxygen Species in Fibroblast of X-linked Adrenoleukodystrophy

부신백질형성장애증 섬유모세포에서 발프로산의 항산화능

  • Kang, Joon Won (Department of Pediatrics, Chungnam National University Hospital, Chungnam National University College of Medicine) ;
  • Quan, Zhejiu (Division of Pediatric Neurology, Department of Pediatrics, Severance Children's Hospital, Yonsei University College of Medicine) ;
  • Jang, Jiho (Department of Physiology, Yonsei University College of Medicine) ;
  • Kang, Hoon-Chul (Division of Pediatric Neurology, Department of Pediatrics, Severance Children's Hospital, Yonsei University College of Medicine)
  • 강준원 (충남대학교 의학전문대학원 소아과학교실) ;
  • 전철구 (연세대학교 의과대학 소아과학교실) ;
  • 장지호 (연세대학교 의과대학 생리학교실) ;
  • 강훈철 (연세대학교 의과대학 소아과학교실)
  • Received : 2015.04.28
  • Accepted : 2015.07.04
  • Published : 2015.06.30

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Abstract

Purpose: X-linked adrenoleukodystrophy (X-ALD) is a fatal, axonal demyelinating, neurodegenerative disease, and is caused by mutations the in ABCD1 (ATP-binding cassette transporter subfamily D member 1). Oxidative damage of proteins caused by very long chain fatty acid accumulating in X-ALD, is an early event in the neurodegenerative cascade. We evaluated valproic acid (VPA) as a possible option for oxidative damage in X-ALD. Method: We generated fibroblast of the childhood cerebral ALD from patient. We evaluated mRNA (ribonucleic acid) level of ABCD2 by real-time polymerase chain reaction, and reactive oxygen species (ROS) levels by flow cytometry. Results: VPA increased expression of ABCD2 in both control and ALD fibroblast. ABCD2 gene mRNA expression was increased 1.76 fold in normal fibroblasts, and 2.22 fold in the X-ALD fibroblasts. ROS levels were decreased in VPA treated X-ALD fibroblast, especially in treated with 1 mM of VPA. ROS levels revealed 13.7 in control fibroblast, on the other hand, 5.83 in X-ALD fibroblast treated with 1 mM of VPA. Conclusion: We propose VPA as a promising novel therapeutic approach in oxidant damage that warrants further clinical investigation in X-ALD.

목적: X-ALD는 Xq28에 위치한 ABCD1 유전자의 돌연변이로 긴사슬지방산이 신경 조직과 부신에 축적되어 일어나는 퇴행 뇌질환이며, 소아기 대뇌형의 경우 빠르고 심한 임상 경과를 보인다. 이 과정에서 산화스트레스도 조직 손상에 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 골수이식이나 로렌조 기름 등이 치료 방법으로 이용되나 치료의 위험성과 효과에서 한계를 보이는 실정이다. 이에 저자들은 X-ALD 환자에게 채취한 섬유모세포를 이용하여, X-ALD의 치료 가능성을 알아보기 위하여 VPA의 효과를 연구해보고자 하였다. 방법: X-ALD 환자의 피부에서 채취한 섬유모세포와 정상인의 피부에서 채취한 섬유모세포를 배양하였다. 배양된 섬유모세포에 VPA를 처리한 후 RNA발현 정도를 통해 ABCD2 발현을 확인하고 유동세포계측법으로 활성산소종을 측정하였다. 결과: VPA을 처리한 후 정상과 X-ALD 섬유모세포 모두에서 ABCD2의 mRNA 발현이 증가하였다. 특히 X-ALD 섬유모세포에서 ABCD2 유전자 mRNA 발현이 2.22배로 정상의 1.76배보다 더 증가하였다. 유동세포계측법으로 활성산소종을 확인한 결과 대조군에서 13.7, VPA를 처리한 군에서는 각각 0.25 mM에서 8.67, 0.5 mM에서 9.37, 1 mM에서 5.83을 나타내었다. 결론: X-ALD 환자에서 VPA의 항산화능을 이용하여 신경손상을 막을 수 있는 가능성이 있을 것으로 보이며, 이를 실제 환자에 적용하는 연구가 필요할 것이다.

Keywords

Acknowledgement

Supported by : Korea Health Industry Development Institute (KHIDI)