신생 백서의 저산소 허혈 뇌손상에서 Transforming Growth Factor-β1 투여에 따른 Nitric Oxide Synthase 이성체와 N-methyl-D-aspartate 수용체 아단위의 발현

고혜영,서억수,김우택,Go, Hye Young,Seo, Eok Su,Kim, Woo Taek 대한소아청소년과학회 2009 Clinical and Experimental Pediatrics (CEP) Vol.52 No.5

목 적 : $TGF-{\beta}1$는 흥분독성을 억제시키고 질소 산화물 생성 억제를 통한 신경세포 보호 효과가 있다고 알려져 있지만 주산기저산소 허혈 뇌손상에서 그 기전은 아직도 확실히 밝혀져 있지 않고 있다. 따라서 이번 연구에서는 신생 백서의 저산소 허혈 뇌손상에서 산화질소로 인한 신경독성 및 글루탐산염에 의한 흥분독성과 $TGF-{\beta}1$의 관계를 보고자 하였다. 방 법 : 생체외 실험으로 재태 기간 19일된 태아 백서의 대뇌피질 세포를 배양하여 1% O2 배양기에서 저산소 상태로 뇌세포손상을 유도하여 저산소군(Hypoxia), 저산소 손상 30분 전 $TGF-{\beta}1$ (1, 5, 10 ng/mL) 투여군(H+$TGF-{\beta}1$)으로 나누어 정상 산소군 (Control)과 비교하였다. 생체 내 실험은 생후 7일된 백서의 좌측 총 경동맥을 결찰한 후 저산소 (7.5% O2) 상태로 2시간 노출시켜서, 저산소 허혈 뇌손상을 유발하였다. 아무런 처치도 하지 않은 정상 대조군(Control), 경동맥 노출 후 봉합 시술만 시행한 정상 Sham 수술군(Sham-OP), 손상 30분 전 생리식염수를 주입 후 경동맥 결찰과 저산소 노출을 시행한 저산소 허혈 대조군(HI+ Vehicle), 손상 30분 전 $TGF-{\beta}1$을 대뇌로 투여하고 경동맥 결찰과 저산소 노출을 시행한 저산소 허혈 $TGF-{\beta}1$ 투여군(HI+$TGF-{\beta}1$)으로 나누어 비교분석하였다. 흥분독성과의 관련을 알아보기 위하여 NMDA 수용체 아단위를 이용하였고, 질소산화물과의 관련을 알아보기 위해 iNOS, eNOS 및 nNOS를 이용하여 western blotting과 실시간 중합효소연쇄반응을 하였다. 결 과 : 생체 외 실험에서 iNOS의 발현은 정상 산소군과 저산소군 간에 차이가 없었으며, $TGF-{\beta}1$ 투여군에서는 발현이 증가하였으며 이는 농도와는 상관성이 없었다. eNOS, nNOS의 발현은 1 ng/mL의 $TGF-{\beta}1$ 투여군에서 저산소군보다 감소하였다. 생체 내 실험에서는 iNOS와 iNOS mRNA의 발현은 $TGF-{\beta}1$ 투여한 후 저산소 대조군보다 증가하였다. eNOS와 nNOS 발현은 정상 대조군 보다 저산소 대조군에서 감소하였고, eNOS의 발현은 $TGF-{\beta}1$ 투여군에서 증가하였지만 nNOS의 발현은 증가하지 않아 통계적 유의성이 없었다. eNOS mRNA와 nNOS mRNA의 발현은 iNOS와 반대로 $TGF-{\beta}1$ 투여군에서 저산소 대조군보다 감소하였다. NMDA 수용체 아단위 mRNA의 발현은 정상 대조군과 Sham 수술군에 비해 저산소 대조군에서 모두 감소하였으나 $TGF-{\beta}1$ 투여군에서 NR2C를 제외한 나머지 아단위의 발현은 저산소 대조군보다 증가하였다. 결 론 : 신생백서의 저산소 허혈 뇌손상에서 $TGF-{\beta}1$ 치료군에서 저산소로 인하여 감소된 NMDA 수용체 아단위의 발현을 증가시켜 흥분독성 기전과 관련성을 보이며, 증가된 iNOS 발현을 감소시키고 감소된 eNOS 발현을 증가시키는 질소 산화물 중재를 통한 뇌 보호 작용에 연관이 있을 것으로 생각된다. Purpose : Transforming growth factor (TGF)-${\beta}1$ reportedly increases neuronal survival by inhibiting the induction of inducible nitric oxide synthase (NOS) in astrocytes and protecting neurons after excitotoxic injury. However, the neuroprotective mechanism of $TGF-{\beta}1$ on hypoxic-ischemic (HI) brain injury in neonatal rats is not clear. The aim of this study was to determine whether $TGF-{\beta}1$ has neuroprotective effects via a NO-mediated mechanism and N-methyl-D-aspartate (NMDA) receptor modulation on perinatal HI brain injury. Methods : Cortical cells were cultured using 19-day-pregnant Sprague-Dawley (SD) rats treated with $TGF-{\beta}1$ (1, 5, or 10 ng/mL) and incubated in a 1% O2 incubator for hypoxia. Seven-day-old SD rat pups were subjected to left carotid occlusion followed by 2 h of hypoxic exposure (7.5% $O_2$). $TGF-{\beta}1$ (0.5 ng/kg) was administered intracerebrally to the rats 30 min before HI brain injury. The expressions of NOS and NMDA receptors were measured. Results : In the in vitro model, the expressions of endothelial NOS (eNOS) and neuronal NOS (nNOS) increased in the hypoxic group and decreased in the 1 ng/mL $TGF-{\beta}1-treated$ group. In the in vivo model, the expression of inducible NOS (iNOS) decreased in the hypoxia group and increased in the $TGF-{\beta}1$-treated group. The expressions of eNOS and nNOS were reversed compared with the expression of iNOS. The expressions of all NMDA receptor subunits decreased in hypoxia group and increased in the $TGF-{\beta}1$-treated group except NR2C. Conclusion : The administration of $TGF-{\beta}1$ could significantly protect against perinatal HI brain injury via some parts of the NO-mediated or excitotoxic mechanism.

실험 : 신생 백서의 저산소성 허혈성 손상에서 resveratrol 투여에 따른 NOS의 발현

서민애 ( Min Ae Seo ),장윤영 ( Yun Young Jang ),최은진 ( Eun Jin Choi ),김진경 ( Jin Kyung Kim ),이선주 ( Sun Ju Lee ),서억수 ( Eok Su Seo ),정혜리 ( Hai Lee Chung ),김우택 ( Woo Taek Kim ) 대한주산의학회 2008 Perinatology Vol.19 No.3

목적: Resveratrol은 주로 포도나무의 과실이나 잎 부위에서 추출되는 폴리페놀 성분으로 진균, 세균 및 바이러스의 침입, 자외선 오존 등의 외부 자극에 대항하는 방어물질로 생합성 되며, 주로 심질환에서 암 예방 효과, 항염증 효과 항산화 효과의 기능이 밝혀지고 있다. 본 연구에서는 resveratrol이 신생 백서의 저산소성 허혈성 뇌손상에서 NOS 발현에 미치는 영향을 알아보고자 실험하였다. 방법: 신생 백서 저산소성 허혈성 동물 모델에서는 생후 7일된 백서의 좌측 총 경동맥을 결찰한 후 저산소(8% O2) 상태로 2.5시간 노출시켜서, 저산소성 허혈성 뇌 손상을 유발하였고, 뇌손상 전후 30분에 resveratrol을 체중 kg 당 30 mg을 투여하였다. 저산소성 허혈성 뇌손상 후 6시간째 좌측 반구에서 적출한 표본을 iNOS, eNOS, nNOS primer를 이용하여 실시간 중합효소연쇄반응을 하였고, 동일 항채로 western blotting하였다. 또한, 재태기간 18일된 태아 백서의 대뇌피질 세포를 배양하여 1% O2 배양기에서 저산소 상태로 뇌세포손상을 유도하여 저산소군, 손상 전 resveratrol 투여군 (1, 10, 30 ug/mL)으로 나누어 정상산소군과 비교하였다. NO 유도 기전의 관련을 알아보기 위해 iNOS, eNOS, nNOS primer를 이용한 실시간 중합효소연쇄반응과 동일 항체를 이용한 western blotting을 시행하였다. 결과: Western blotting과 실시간 중합효소연쇄반응을 이용한 신생 태아 저산소상 허혈성 뇌손상 in vivo와 in vitro 실험 모델에서 저산소군의 경우 iNOS의 발현이 정상 산소군에 비해 감소하였고, eNOS와 nNOS 발현은 증가하였다. Reaveratrol을 투여한 실험군의 경우에서는 iNOS 발현은 증가하였고, eNOS와 nNOS의 발현은 감소하는 결과를 보였다. 결론: 본 연구에서 resveratrol은 주산기 저산소성 허혈성 뇌손상에서 NOS 발현에 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. Objective: Resveratrol, a polyphenolic phytoalexin, is extracted abundantly from the red wine and grapes and biosynthesized as a defense agent to infection, ultraviolet and ozon etc. Recently, The cancer-preventive, anti-inflammatory and anti-oxidative effects of resveratrol have been reported. The aim of this study was to investigate the effect of resveratrol on the expression of nitric oxide synthases in hypoxic-ischemic brain injury in the neonatal rat model. Methods: Embryonic cortical neuronal cell culture of rat brain was performed with pregnant Sprague-Dawley (SD) rats at 18 days of gestation (E18) for in vitro approaches. In addition, unilateral carotid artery ligation was induced in seven-days old neonatal rats for in vivo approaches. The real-time PCR using iNOS, eNOS and nNOS primer, and the western blotting using the same antibodies were done to identify the effects of resveratrol. Results: The expression of iNOS, eNOS and nNOS in both cell culture and animal model of neonatal HI brain injury revealed that, as indicated by western blotting and real-time PCR, the expression of iNOS was decreased in the hypoxia group while those of eNOS and nNOS were increased in the hypoxia group compared with the normoxia group. The expression of iNOS was increased in the resveratrol-treated group while those of eNOS and nNOS decreased in the resveratrol-treated group compared with a hypoxic group. Conclusion: The present study demonstrates resveratrol might affect nitric oxide synthases expression in HI injury of the perinatal period.

신생 백서의 저산소성 허혈성 뇌손상에서 항 세포사멸사를 통한 TGF-β1의 신경보호 효과

정해민 ( Hae Min Chung ),최은진 ( Eun Jin Choi ),서억수 ( Eok Su Seo ),김우택 ( Woo Taek Kim ) 대한주산의학회 2008 大韓周産醫學會雜誌 Vol.19 No.1

목적: TGF β1은 허혈성 뇌손상시 중추신경 세포를 보호한다고 알려져 있다. 본 연구에서는 신생 백서에서 TGF-βl이 세포사멸사의 억제를 통한 신경보호 효과가 있는지 알아보고자 하였다. 방법: 생후 7일된 백서의 좌측 총 경동맥을 결찰한 후 저산소 상태에 노출시켜서, 저산소성 허혈성 뇌손상을 유발하였고, 뇌손상 전에 TGF-β1 재조합 단백질을 체중 0.5 ng/kg을 투여하였으며 세포 사멸사와 관련을 알아보기 위해 Bcl-2, Bax, caspase-3를 이용하여 western blotting과 실시간 중합효소연쇄반응을 하였다. 그리고 재태기간 19일된 태아 백서의 대뇌피질 세포를 배양하여 저산소 상태로 뇌세포손상을 유도하여 저산소군, 손상 전 TGF-β1 (1, 5, 10 ng/mL) 투여군으로 나누어 비교하였다. 세포사멸사와 관련을 알아보기 위해 Bcl-2, Bax, caspase-3 항체로 western blotting을 하였다. 결과: Bax와 caspase-3의 발현과 Bax/Bcl-2의 비율은 저산소 손상에서 증가하고 TGF-β1 투여한 후 감소하였으며 저산소 손상 상태에서는 Bcl-2의 발현은 감소하고 Bax와 caspase-3의 발현과 Bax/Bcl-2의 비율은 증가하였으나 TGF-β1를 1 ng/mL로 처리하였을 때 정 반대의 결과를 보였으며 고농도에서는 오히려 증가하는 양상을 보였다. 결론: TGF-β1이 항 세포사멸사 작용을 통하여 주산기 저산소성 허혈성 뇌손상에서 신경보호 역할을 하는 것을 알 수 있었다. Objective: TGF-β1 is an important neuronal survival factor to neurons from damage induced by cerebral ischemia. We examined whether treatment with the TGF-β1 has neuroprotective effects on HI brain injury in neonatal rats using Rice-Vannucci model (in vivo) and in rat brain cortical cell culture induced by hypoxia (in vitro). Methods: Seven-day-old Sprague-Dawley (SD) rat pups were subjected to left carotid occlusion followed by 2 hour of hypoxic exposure. At the before and after 30 minutes of HI, the animals were injected intracerebrally with TGF-β1 0.5 ng/kg. In addition, brain cortical cell culture model using pregnant SD rats for 19 days were experimented and induced for hypoxia cell injury. The cell were treated with TGF-β1 1 ng/mL, 5 ng/mL and 10 ng/mL separately. and incubated in 1% O2 incubator. Apoptosis was measured in the injured hemispheres 7 days after the HI insults using western blot for pro-apoptotic marker-bax, caspase-3 and anti-apoptotic marker-Bcl-2. Results: In western blot and real-time PCR showed Caspase-3, Bax and Bax/Bcl-2 levels was reduced and Bcl-2 level was increased in vivo. In brain cortical cell culture, Bcl-2 expression was greater in the group with low dose of TGF-β1 (1 ng/mL) in western blot. Conclusion: This study thus suggests that the neuroprotective role of TGF-β1 against HI brain injury is mediated through an anti-apoptotic effect, which offers the possibility of TGF-β1 application for the treatment of neonatal HI encephalopathy.

어머니의 균형전위에서 유래된 6번 장완 부분 홑염색체 및 14번 장완 부분 세염색체 1례

송은정 ( Eun Jeong Song ),장윤영 ( Yoon Yung Jang ),박혜진 ( Hye Jin Park ),이계향 ( Kye Hyang Lee ),이경훈 ( Kyung Hun Lee ),최은진 ( Eun Jin Choi ),김진경 ( Jin Kyung Kim ),정혜리 ( Hai Lee Chung ),서억수 ( Eok Su Seo ),김우택 ( 대한주산의학회 2009 Perinatology Vol.20 No.2

There are several cases of partial monosomy or partial trisomy derived from maternal balanced translocation, but partial monosomy 6q and partial trisomy 14q derived from maternal balanced translocation has not been reported around the world. The authors experienced a case of partial monosomy 6q and partial trisomy 14q derived from maternal reciprocal balanced translocation t (6;14) in a neonate with multiple anomalies including intrauterine growth retardation, facial and cardiac anomalies. We report the case with a brief review of associaed lieratures.

A Case of Hypopyon after Repeated Transplantation of Human Amniotic Membrane on the Cornea

Lee, Joong Won,Lee, Yong Kil,Seo, Eok Su 東國大學校醫學硏究所 2007 東國醫學 Vol.14 No.1

We report a case of amniotic membrane transplantation rejection that occurred after the amniotic membrane from the same donor during the treatment of an infectious corneal ulcer. The patient was hospitalized due to continuous foreign body sensation and ocular pain still remaining after the foreign body was removed. After the corneal ulcer was diagnosed, topical antibiotics were applied for ten days. Due to the continued existence of an epithelial defect, the patient was given an amniotic membrane transplant. However, the treatment failed, we performed amniotic membrane retransplantion. After the retransplantation of amniotic membrane, hypopyon was discovered and responded to topical and systemic steroids. We experienced a case of rejection of amniotic membrane transplantation for infected corneal ulcer, which occurs when transplanting amnion that was obtained from the same donor. It is considered necessary to recognize that rejection may occur during amniotic membrane retransplantation if the amnion is from the same donor. 감염성 각막 궤양의 치료로 시행한 양막 이식의 실패로, 같은 공여자의 것으로 시행한 반복된 양막 이식 후 발생한 양막 이식 거부 반응 1예를 경험하여 보고하고자 한다. 46세 남자 환자가 3일전 우안 각막 이물 제거 후 지속된 이물감과 안통을 주소로 내원하였다. 각막 궤양 진단 하에 10일 간 점안 항생제를 사용하였으나 지속된 상피 결손으로 양막 이식을 시행하였고, 그 후 점안 항생제 사용을 자가 정지하여 상피 결손이 지속되어서 첫 번째 양막 이식을 시행하였으나 실패하여, 양막 이식을 재시행하였다. 양막 이식 재시행 후 전방 축농이 관찰 되었고 이를 양막 이식 거부 반응에 의한 것이라 생각하여 전신적, 국소적 스테로이드 치료를 하였고 그에 반응하는 것을 확인하여 양막 이식 거부 반응을 진단하였다. 동일인에게 공여 받은 양막의 재이식 시 일어나는 양막 이식 거부 반응 1예를 경험하였으며 양막 재이식 시 거부 반응이 있을 수 있으며 거부 반응 시 전신적, 국소적 스테로이드 치료가 필요함을 알아야 하겠다.