Tubastatin A 단독 및 미주신경 자극 병행처리에 따른 미주신경 매개성 항염증 효과

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Tubastatin A (TBA), a selective HDAC6 inhibitor, has been reported to suppress neuroinflammation through epigenetic modulation. Vagus nerve stimulation (VNS) is also known to regulate immune responses via the activation of the cholinergic anti-inflammatory pathway. However, the combined effects of TBA and VNS on the vagus nerve–spleen axis remain to be explored. This study aimed to investigate whether local HDAC6 inhibition by TBA modulates vagal signaling and whether subsequent VNS further enhances anti-inflammatory responses.
TBA (1 μL) was locally applied to the vagus nerve, and systemic inflammation was induced 24 h later by intraperitoneal injection of lipopolysaccharide (LPS). In the VNS group, identical TBA pretreatment was followed by 5 min of VNS during LPS administration. Two hours after treatment, TBA alone significantly increased GAP-43 mRNA and acetylated histone H3 (Ac-H3) expression in the vagus nerve, indicating local epigenetic modulation. In the brainstem, c-Fos expression, ERK1/2 phosphorylation, and choline acetyltransferase (ChAT) levels were elevated. In the spleen, α7 nicotinic acetylcholine receptor (α7 nAChR) mRNA expression was increased, and accompanied by reduced levels of pro-inflammatory cytokines, including TNF-α, IL-1β, and IL-6.
VNS along with TBA treatment significantly enhanced Akt phosphorylation, further amplifying the anti-inflammatory response. These findings suggest that local HDAC6 inhibition by TBA modulates vagal epigenetic signaling, while VNS primarily augments both central and peripheral anti-inflammatory pathways, providing a additive effect in modulating the vagus nerve–spleen axis.
These findings suggest that local HDAC6 inhibition by TBA modulates vagal epigenetic signaling, while VNS primarily augments central and peripheral anti-inflammatory pathways along the vagus nerve–spleen axis. The combined application of TBA and VNS provides mechanistic insight into neuroimmune modulation targeting the vagus nerve.

목차 (Table of Contents)

• 목 차 ⅰ
• 표 목 차 ⅱ
• 그림목차 ⅲ
• 약어목록 ⅳ
• Ⅰ. 서 론 01
• Ⅱ. 실험 방법 및 재료 05
• 1. 실험동물 05
• 2. 실험군 구성 및 처리 05
• 1). 실험군 구성 05
• 2). 약물 투여 06
• 3). 미주신경 전기자극(vagus nerve stimulation; VNS) 06
• 3. Total RNA 제조 및 역전사 중합효소 연쇄반응(Reverse transcription polymerase chain reaction; RT-PCR) 09
• 4. 단백질 분석(Western blotting analysis) 10
• 5. 면역형광염색(Immunofluorescence staining; IFS) 12
• 6. 통계 분석(Statistical analysis) 13
• Ⅲ. 실험 결과 14
• 1. TBA에 의한 슈반세포의 전사 활성 변화 및 뇌간으로의 신호 전달 변화 14
• 1) TBA 처리에 따른 미주신경의 GAP-43 mRNA 및 아세틸화 히스톤 H3 발현 변화 14
• 2) TBA 처리에 따른 뇌간에서의 c-Fos의 활성화 분석 16
• 3) TBA 처리에 따른 뇌간에서의 ERK1/2 인산화 변화 18
• 4) TBA 처리에 따른 뇌간에서의 GAP-43 및 ChAT 발현 변화 20
• 2. TBA의 비장에서 콜린성 항염증 경로 및 염증성 사이토카인(pro-inflammatory cytokine)의 발현 변화 22
• 1) TBA 처리에 따른 비장의α7 nAChR mRNA 발현 조절 22
• 2) TBA 처리에 따른 비장의 염증성 사이토카인(TNF-α, IL-1β, IL-6) 단백질 발현 변화 24
• 3. TBA 및 미주신경 자극(VNS)에 의한 뇌간의 신경 활성 및 신호전달 변화 26
• 1) TBA와 VNS 병행 처리에 따른 뇌간의 ERK1/2와 protein kinase B(Akt) 인산화 변화 26
• 2) TBA와 VNS 병행 처리에 따른 뇌간의 아세틸화 히스톤 H3 발현 변화 28
• 4. TBA 및 VNS에 의한 비장의 콜린성 항염증 경로 및 염증성 사이토카인의 발현 변화 30
• 1) TBA와 VNS 병행 처리에 따른 비장의 α7 nAChR mRNA 발현 변화 30
• 2) TBA와 VNS 병행 처리에 따른 비장의 염증성 사이토카인 단백질 발현 변화 32
• Ⅴ. 고 찰 35
• Ⅵ. 결 론 43
• 참 고 문 헌 44
• 영 문 초 록 54
• 감 사 의 글 56