p62는 산화스트레스가 주요 원인 중 하나인 퇴행성 뇌질환과 연관된 엉긴 물질(aggregate)의 주요 구성성분이다. 퇴행성 뇌질환과 관련된 것으로 알려진 hydroxydopamin이나 $C_2-ceramide$를 신경모세포종 세포주인 SH-SY5Y에 처리하였을 때 p62의 발현이 유도되며 시간이 지날수록 그 양이 증가되었다. 또한 p62를 과발현시키면 ceramide에 의한 SH-SY5Y 세포의 사멸이 지연되었다. 이 과정에서 P62는 시간이 경과됨에 따라 침전화되며 절단되었다. 이 결과로 p62의 신경보호효과와 여러 종류의 퇴행성 뇌질환에서 p62가 엉긴 물질에서 발견되는 이유를 추측할 수 있다.
본 연구에서는 녹차 유래 polyphenol 중의 하나인 epigallocatechine gallate (EGCG)를 이용한 신경염증 억제 효과를 확인하였다. LPS로 유도된 미세아교세포의 활성화로 분비되는 nitric oxide (NO)와 pro-inflammatory cytokine을 포함하여 iNOS, TNF-a와 IL-1b 유전자의 발현과 LPS 수용체인 TLR-4의 활성에 미치는 EGCG의 억제 효능을 확인하였다. Latex beads를 이용한 phagocytotic activity를 확인한 결과 LPS로 유도된 미세아교세포 활성에 의한 식균활성이 EGCG에 의해 억제되는 것을 볼 수 있었다. 뿐만 아니라, BV-2 미세아교세포 조건배지를 이용하여 도파민성 신경세포 SN4741의 세포 사멸확인에서도 EGCG에 의한 보호 효과를 확인하였다. 본 연구 결과는 녹차 유래 polyphenol인 EGCG의 신경염증 반응억제효능과 신경퇴행성 질환 제어 가능성을 확인하였다. 본 연구의 결과는 녹차 유래 polyphenol인 EGCG의 신경염증 반응과 그로 인한 신경 퇴행성 질환 제어 가능성을 제시하였다.
고셔병은 세포내의 글루코세레브로시데이즈의 결핍으로 인하여 리소좀 내의 글루코세레브로사이드가 분해되지 못하고 축적되는 질환으로 알려져 있으며, 유형의 종류에 따라 신경퇴행성 질환으로 나타나는 것으로 보고되어 있으나 아직까지 정확한 기전이 밝혀져 있지 않다. 본 논문에서는 항산화 효과 및 신경보호 효과가 있는 것으로 알려진 레스베라트롤을 고셔병 환자의 fibroblast 세포에 투여하여 세포 생존율 변화 여부 및 세포주기 조절에 관하여 분자 생물학적 기전을 알아보고자 하였다. 고셔병 세포의 p21의 mRNA 발현 수준과 단백질 발현 양상을 확인한 결과 mRNA 상의 정량적 차이는 관찰되지 않았으나 단백질 발현수준은 레스베라트롤의 농도가 높아짐에 따라 증가 되는 것을 확인하였다. 또한 세포사멸의 표지 인자 단백질로 알려진 PARP의 변화양상을 확인한 결과 레스베라트롤의 농도가 높아짐에 따라 감소하는 것을 확인 할 수 있었다. 이를 통해 폴리페놀계 천연물인 레스베라트롤이 고셔병에서 세포 손상을 치유하며, 궁극적으로 세포사멸을 억제하는 효과를 가져올 것으로 생각할 수 있으며, 본 질환에서 병증을 완화 시킬 수 있을 것으로 사료된다.
본 연구는 치매유발물질의 하나인 염화알루미늄(AlCl3)의 신경독성을 C6 glioma세포를 배양하여 조사하였으며, AlCl3의 독성에 대한 쑥부쟁이[Aster yomena (Kim.), AY] 추출물의 보호효과를 조사하였다. 또한, 세포생존율을 비롯하여 항산화능 분석인 XO 저해능과 SAR-소거능을 조사하였다. 그 결과 AlCl3는 배양 세포에 처리한 농도에 비례적으로 세포생존율을 유의하게 감소시켰다. 이 과정에서 XTT50값이 130.0 μM로 나타나 Borenfreund와 Puerner의 독성판정기준에 의하여 중간독성(mid-cytotoxic)으로 나타났다. 한편, 항산화제인 QU는 AlCl3의 독성으로 손상된 세포생존율을 유의하게 증가시켰다. 또한, AlCl3의 독성에 대한 AY 추출물의 방어효과에 있어서, AY 추출물은 AlCl3만의 처리에 비하여 세포생존율을 유의하게 증가시켰으며, 이와 동시에 XO 저해능과 SAR-소거능과 같은 항산화 효과를 나타냈다. 이상의 결과로부터 AlCl3의 독성에 산화적 손상이 관여하고 있으며, AY 추출물은 항산화 효과에 의하여 AlCl3의 독성을 효과적으로 방어하였다. 따라서, AY 추출물과 같은 천연물질은 질환유발제인 AlCl3와 같이 산화적 손상과 관련이 있는 중금속화합물의 독성 완화나 질환의 치료적 개선을 위한 대체물질개발에 있어 유용한 소재인 것으로 생각된다.
목 적:타우린은 술폰 기를 산기로 하는 황 아미노산의 일종이며 뇌, 망막, 심장, 근육에 많이 분포되어 있다. 최근 국소적 뇌허혈에 대한 타우린의 신경보호효과에 관한 연구들이 발표되고 있으나 대부분 연구가 성인의 뇌졸중의 치료에 대한 연구이며 신생아시기의 저산소성 손상에 대한 효과를 구체적으로 연구한 바가 없다. 본 연구에서는 타우린이 저산소 상태로 유발된 뇌세포 배양과 신생 백서의 저산소성 허혈성 뇌손상에서 항세포사멸사를 통한 뇌보호 효과가 있는지를 알아보고자 실험하였다. 방 법:재태기간 18일된 태아 흰쥐의 대뇌피질 세포를 배양하여 1% $O_2$ 배양기에서 저산소 상태로 뇌세포 손상을 유도하여 저산소군, 손상 전 후 타우린 투여군($30{\mu}g/mL$)으로 나누어 정상산소군과 비교하였다. 세포사멸사와 관련을 알아보기 위해 Bcl-2, Bax, caspase-3 primer와 항체로 실시간 중합효소연쇄반응과 western blotting을 하였다. 또한, 생후 7일된 백서의 좌측 총 경동맥을 결찰한 후 저산소(8% $O_2$) 상태로 2시간 노출시켜서, 저산소성 허혈성 뇌 손상을 유발하였고, 뇌손상 전 후 30분에 타우린을 체중 kg당 30 mg을 투여하였다. 저산소성 허혈성 뇌손상 후 1일, 3일, 1주, 2주, 4주 째 뇌를 적출하여 Bcl-2, Bax, caspase-3 primer를 이용하여 실시간 중합효소연쇄반응을 하였고, 동일 항체로 western blotting하였다. 결 과:저산소로 유발된 뇌세포 배양에서 정상군에 비해 저산소군에서 뇌세포 손상이 많았고 저산소 손상전 타우린 투여군에서 뇌세포 손상이 회복되었으며 저산소 손상 후 타우린 투여군에서는 저산소 손상 전 투여군보다 회복력이 떨어졌다. 실시간 중합효소연쇄반응과 western blotting을 이용한 저산소 상태의 태아 백서 뇌세포 배양 실험뿐만 아니라 저산소성 허혈성 뇌손상 동물 모델에서도 타우린을 투여한 경우 Bcl-2의 발현은 증가하고, Bax/Bcl-2의 비율, Bax와 caspase-3의 발현은 감소함을 보였다. 결 론:본 연구에서 타우린은 주산기 저산소성 허혈성 뇌손상에서 Bcl-2 발현 감소, Bax와 caspase-3 발현 증가를 유발시켜 항 세포사멸사 기전을 통한 신경보호 역할을 하는 것을 알 수 있었다. 그리고 이것은 저산소 손상 후 1주와 2주째에 가장 효과가 있었다.
목 적: Resveratrol은 주로 포도나무의 과실이나 잎 부위에서 추출되는 성분으로, 주로 심질환에서 암 예방 효과, 항염증 효과, 항산화 효과의 기능이 밝혀지고 있다. 최근 성인에 대한 신경보호 효과가 있는 것으로 알려졌지만. 신생아에서 연구는 아직까지 없다. 그래서 본 연구에서는 resveratrol이 신생 백서의 저 산소 허혈 뇌손상에서 신경보호 효과가 있는지를 알아보고자 실험하였다. 방 법: 재태기간 18일된 태아 백서의 대뇌피질 세포를 배양하여 1% $O_2$ 배양기에서 저 산소 상태로 뇌세포손상을 유도하여 저 산소군, 저 산소 30분 전 resveratrol 투여군 (1, 10, $30{\mu}g/mL$)으로 나누어 정상 산소군과 비교하였다. 또한, 동물 모델에서는 생후 7일된 백서의 좌측 총 경동맥을 결찰한 후 저 산소 (8% $O_2$) 상태로 2.5시간 노출시켜서 저 산소 허혈 뇌 손상을 유발하였고, 뇌손상 전후 30분에 resveratrol을 체중 kg당 30 mg을 복막내로 투여하였다. 세포사멸사의 관련을 알아보기 위해 Bcl-2, Bax, caspase-3 primer를 이용한 실시간 중합효소연쇄반응과 동일 항체를 이용한 Western blotting을 시행하였다. 결 과: 태아 백서 뇌세포 배양 실험에서 저 산소군의 경우 Bcl-2의 발현이 정상 산소군에 비해 감소하였고, Bax의 발현과 caspase-3의 발현, 그리고 Bax/Bcl-2의 비율은 증가하였다. Reaveratrol을 투여한 실험군의 경우에서는 Bcl-2 발현은 증가하였고, Bax의 발현과 caspase-3의 발현, Bax/Bcl-2의 비율은 저 산소군에 비하여 감소하는 결과를 보였다. 또한 이는 저 산소 허혈 뇌손상 동물 모델에서도 같은 결과를 보였다. 결론: 본 연구에서 resveratrol은 주산기 저 산소 허혈 뇌손상에서 세포사멸사 작용의 억제를 통하여 신경보호 역할을 하는 것을 알 수 있었다.
Resveratrol (3,4',5-trihydroxy-trans-stilbene)은 포도와 같은 식물에서 각종 감염균으로부터 자신의 몸을 보호하기 위하여 생성되는 물질인 phytoalexin의 일종으로 강력한 항산화작용, 암예방 효과 및 항암 작용을 포함한 각종 약리작용을 가진 것으로 보고 되어져 오고 있다. Alzheimer 환자의 뇌에 축적되어 뇌 신경세포를 죽이는 amyloid plaque의 주 성분은 $amyloid-\beta$의 축적에 의한 것인데, $amyloid-\beta$는 정상적인 단백질 신진대사 과정의 결과로 체내 모든 세포들로부터 생성되는 물질이다. 본 연구에서는 resveratrol의 세포독성 보호효과에 관한 효능을 검증하기 위하여 C6 신경교세포에서 $amyloid-\beta-peptide$ (fragment 31-35)에 의한 세포독성 및 세포성장 조절관련 주요 유전자들의 발현에 미치는 resveratrol의 영향을 조사하였다. $Amyloid-\beta$가 처리된 C6세포는 처리 농도의존적으로 증식이 억제되었으며, 형태적 변형도 유발 되었으나 resveratrol의 전처리에 의하여 효과적으로 차단되었다. RT-PCR 및 Western blot analysis에 의한 결과에서 $amyloid-\beta$ 처리에 의한 세포증식 억제는 종양억제유전자 p53 및 Cdk 억제제인 p21 (WAF1/CIP1) 발현이 증가되었다. 또한 apoptosis 유발에 매우 중요한 역할을 수행하는 Bax의 발현도 $amyloid-\beta$가 처리된 C6 세포에서 발현이 증가되었으나 apoptosis 유발억제에 관여하는 Bcl-2및 $Bcl-X_{L}$ 발현에는 큰 영향을 미치지 못하였다. 그러나 resveratrol이 전처리된 세포에서는 처리 농도 의존적으로 $amyloid-\beta$에 의해 유도되는 p53, p21 및 Bax의 발현이 정상수준으로 회복되었다.
본 연구는 이산화망간(MnO2)의 신경독성과 이에 대한 노박 덩굴 추출물의 보호 효과를 C6 glioma 세포를 배양하여 조사하였다. 본 연구를 위하여 세포생존율을 비롯하여 지질산화(LP) 억제능 및 XO 저해능과 같은 항산화 분석을 시행하였다. 그 결과 MnO2는 배양 세포에 처리한 농도에 비례하여 세포생존율을 유의하게 감소시켰으며, 이 과정에서 XTT50값은 146.7 μM로 나타나 Borenfreund and Puerner의 독성판정기준에 따라 중간독성(mid-cytotoxic)인 것으로 나타났다. 또한, 항산화제의 일종인 kaempferol (KAE)은 MnO2의 독성에 의해 손상받은 세포의 생존율을 유의하게 증가시킴으로써 MnO2의 독성을 방어하였다. 한편, MnO2 독성에 대한 노박덩굴(CO) 추출물의 영향 조사에 있어서, CO 추출물은 배양 세포에 MnO2만을 처리한 것에 비하여 세포생존율을 유의하게 증가시킴으로써 MnO2의 독성을 효과적으로 방어하였다. 이와 동시에 높은 LP 억제능과 XO 저해능과 같은 항산화 효과를 보여주었다. 이상의 결과에서 MnO2의 독성에 산화적 손상이 관여하고 있음을 알 수 있었으며, CO 추출물은 LP 억제능과 XO 저해능과 같은 항산화능에 의하여 MnO2의 독성을 효과적으로 방어한 것을 확인였다. 따라서, CO 추출물과 같은 천연소재는 파킨슨병 유발제인 MnO2와 같이 산화적 손상과 관련된 질환적 중금속 독성을 경감 내지는 개선할 수 있는 유용한 물질이라 생각된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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