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허혈성 뇌 손상 후 뇌 조직 파쇄물에 의한 신경발생 증진 효과
엄장현 차의과학대학교 대학원 2014 국내석사
전 세계적으로 인구의 고령화와 더불어 뇌혈관의 위험성이 크게 증가하고 있으며, 우리나라에서도 암 다음으로 뇌혈관 질환의 사망률이 급격히 증가하고 있는 현대사회의 대표적 질병이다. 이런 뇌혈관 질환 중 뇌졸중은 뇌혈관이 막혀서 발병하는 허혈성 뇌졸중 (ischemic stroke)과 뇌혈관 파열로 인해 뇌 내부로 혈액이 유출되어 발병하는 출혈성 뇌졸중 (hemorrhage stroke)이 있다. 기존의 연구결과들은 뇌졸중뿐만 아니라 뇌병변이 생기면 신경세포의 증식으로 인해 손상된 병변부의 복구가 진행된다는 사실을 설명하고 있다. 따라서 본 연구에서 뇌졸중에 대한 자연 치유력의 효과를 확인하기 위해서 병변이 일어났을 때 신경세포발생 및 증식을 확인하고, 이런 현상을 유도하는 미지의 단백질을 밝혀내고자 한다. 허혈성 뇌졸중 모델에서 신경발생 및 증진효과를 검증하기 위해 흰쥐에 뇌졸중(stroke model)을 유발시켜 7일간 단백질 변화를 유도하였다. 대조군(sham model)과 함께 뇌 조직을 적출하고, 그들의 파쇄물(brain lysate)을 채취한 뒤, 정상 흰쥐의 뇌에 각 적출된 뇌 조직 파쇄물을 직접 주입하여 신경세포의 발생과 증식 여부를 관찰하였다. 조직면역염색법을 통해 파쇄물 주입 후, 증식하는 세포수를 BrdU 항체를 이용해 확인하였으며, 신경세포 확인용 단백질들을 이용하여 증식하는 세포가 신경세포임을 관찰하였다. 또한 LC-MS/MS 프로테옴 분석법을 이용한 질량분석을 수행하여 신경세포의 발생 및 증식과 연관된 후보 단백질을 동정하였다. 최종적으로 수행된 연구결과로부터 허혈성 뇌손상 뇌 조직 파쇄물은 신경세포의 발생과 증식을 유도한다. 프로테옴 분석을 통해 신경세포의 발생 (neurogenesis) 및 증식 (proliferation)과 연관된 후보 단백질을 동정하였으며, 기능성 후보 단백질을 선별하였다. 향후 이들의 기능분석은 뇌졸중 치료에 무한한 응용 가능성을 제시할 것이다. The risk of cerebrovascular diseases have been significantly increased with the aging of population around worldwide, and its mortality rate is increasing rapidly followed by cancer in Korea. Of cerebrovascular disease, stroke is mainly divided two types; 1) ischemic stroke caused by blockage of blood vessels in brain, 2) hemorrhage stroke caused by release of blood into brain due to the breakdown of the blood. Previous studies demonstrated that the damaged tissue would be restored by the increased neural cells as stroke occurs. Thus, this study was conducted to confirm the effects of neurogenesis, and identified the unknown proteins involved in the neurogenesis for the natural healing in stroke model. To verify the promotion of neurogenesis in ischemic stroke, stroke model was artificially generated with the changes of proteins during 7 days, and each brain lysate (sham and stroke) was directly injected by the brain of normal rat. After the surgery, BrdU+ cells were significantly increased as injected the stroke lysate compared to sham model, and strongly expressed the neural makers at the same time. Furthermore, a number of proteins associated with the neurogenesis were selected by the LC-MS/MS proteomic analysis. Finally, ischemic stroke lysate induce the increased neurogenesis and proliferation. Selected proteins from the proteomic analysis will be presented the unlimited possibility for the therapeutic application in stroke.
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