쥐의 국소 뇌허혈 모델에서 Erythropoietin의 혈관생성효과에 관한 고찰 : Angiogenic Effect of Erythropoietin in Focal Cerebral Ischemic Model of Rat

국문 초록 (Abstract)

배경 및 목적: 조혈기능으로 널리 알려진 Erythropoietin (EPO)이 최근의 연구들에서 뇌경색 후 세포사를 억제하고, 신경세포의 신생에 관여한다는 사실이 밝혀졌다. 한편, EPO의 혈관생성 효과는 다른 세포들의 in vitro 실험에서는 보고가 있으나 in vivo에서, 특히 뇌에서의 효과에 대해서는 거의 연구되어 있지 않다. 이에 본 연구에서는 뇌허혈 쥐 모델에서 EPO 투여 후 혈관 신생에 대해서 알아 보고자 하였다.
방법: 중뇌동맥을 90분간 폐색시키는 방법으로 국소 뇌허혈 모델을 제작하였고, 각 군 당 쥐를 3마리씩으로 하여, EPO군은 4일째부터 3일 동안 r-human EPO (5000 IU/kg)를 복강 내 투여하였으며, 대조군에는 생리 식염수를 주사하였다. 뇌경색 발생 후 10일째 면역조직화학을 시행하여 laminin 염색에서 혈관의 면적을 계산하였고, vWF 항체로 신생혈관의 수를 세었다. 또한, 모든 쥐들에 7일째부터 BrdU를 매일 복강 내 투여하여 10일째 BrdU와 vWF 이중염색을 시행하였으며, Nissl 염색으로 두 군의 뇌경색 부피도 측정하였다.
결과: 뇌경색 10일 후에 관찰한 결과 EPO를 투여한 군에서 대조군에 비해 뇌경색의 주변부위에서 혈관밀도가 높게 측정되었으며(2.500.43㎟ vs. 1.04±0.09㎟, p<0.001), vWF 양성 혈관의 수도 증가하였다(11.11±1.83 vs. 7.11±1.76, p<0.001). 또한, EPO를 투여한 군에서 얇은 내벽을 가진, 길어진 혈관들을 많이 볼 수 있었으며, vWF와 BrdU의 이중 염색에서 양성을 보이는 혈관세포들이 대조군에 비해 증가되었다(22.0±3.61 vs. 9.67±3.06, p=0.01). 한편, 뇌경색의 크기에 있어서는 EPO를 투여한 군과 대조군에서 차이가 없었다.
결론: 본 실험에서 EPO를 투여한 군의 뇌경색 주변부위에서 혈관의 면적과 수가 증가된 소견을 보였고, 증식하는 내피세포가 유의하게 많이 관찰되었는데, 이는 EPO가 신생혈관의 생성을 촉진시키는 효과가 있음을 시사하는 결과라 할 수 있겠다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Background and Purpose: Among the extra-haematopoietic functions of erythropoietin (EPO), angiogenesis, the process through which new blood vessels arise from preexisting ones, has been indicated. We assessed the angiogenic effect of EPO in focal cerebral ischemic rat model.
Methods: Focal middle cerebral artery (MCA) infarctions were induced by intraluminal thread occlusion method for 90 minutes. Rats were divided into two groups; a control group (n=3) that received saline only, and a EPO injection group (n=3) that received intraperitoneal EPO (5000 IU/Kg) injection at four to six days after MCA infarction. All groups were injected with BrdU for 3 consecutive days at 7 days after MCA infarction. Immunohistochemical stainings with anti-laminin and anti-von Willebrand factor (vWF) antibodies were performed to evaluate the amount of new vessel formation in ischemic boundary area. Quantitative measurement of angiogenesis and extent of ischemic injury was done after 10 days of MCA infarction using image analyzer.
Results: Vascular density (vascular area per microfield) in ischemic boundary was higher in the EPO injection group than the control group (2.50±0.43㎟ vs. 1.04±0.09㎟, p<0.001). Total number of vessels was increased in the EPO treated group) than the control group (11.11±1.83 vs. 7.11±1.76, p<0.001) in vWF immunohistochemical staining. In the EPO group, many enlarged and thin-walled vessels were observed, and more vWF and BrdU double positive cells were seen in ischemic boundary. The infarction volume, however, was not different in both groups.
Conclusions: This study suggests that EPO treatment enhance new vessel formation occurring in ischemic penumbra after MCA infarction.

목차 (Table of Contents)

• 목차
• =Abstract= = 1
• Introduction = 4
• Materials and Methods = 6
• Results = 12
• Discussion = 14
• References = 18
• Table & Figures = 23
• 국문초록 = 26