아밀로이드 펲타드에 의한 신경 독성에 미치는 신경 성장 인자의 영향에 관한 연구

초록

목적 : 알츠하이머의 환자에서는 인지 기능저하와 해마, 대뇌피질 신경세포의 심각한 소실이 발견 되며 노인반이라는 병리적인 현상을 특징으로 한다. 노인반의 주성분인 beta-amyloid peptide(Aβ)의 축적이 AD의 발병과 긴밀한 관계가 있는 것으로 알려져 있으나 아직까지 확실한 병인기전은 밝혀져 있지 않아 A/3에 의한 신경세포 독성기전과 이에 미치는 신경성장인자의 작용에 대해 규명하고자 하였다. 방법 :신경세포주인 SHSY5Y를 이용하여 Aβ에 의 한 NO의 생성 여부를 NO analyzer 또는 Griess 방법으로, nNOS, iNOS의 발현 변화를 western, RT-PCR로 측정하였다. NO donor 처리시 Aβ의 신경세포독성에 미치는 영향을 MTT assay로 측정하였다. 결과 : Aβ에 의한 신경세포 독성이 NO, peroxynitrite등과 같은 reactive oxygen species(ROS)를 생성함으로써 세포내 산화적 스트레스를 유발할 수 있는지 조사하였다. 신경세포를 Aβ로 처리시 nNOS 단백질과 mRNA는 변화가 없었으며 Aβ에 의한 세포사멸이 NOS 저해제에 의해 변화하지 않고 NO 생성에 변화가 없는 것으로 미루어 Aβ에 의해 독성을 유발할 정도의 NO가 생성되지 않는 것으로 보인다. 그러나 Aβ에 의해 protein inhibitor of nNOS(PIN)의 mRNA가 증가하는 결과로 미루어 nNOS를 조절하는 다른 인자들이 조절될 수 있는 가능성을 제시하였다. 한편, Aβ와 NO donor인 SIN을 동시에 처리시, 저농도의 SIN(<50 uM)에서는 A 선에 대한 신경세포보호효과가 있었으나 고농도(>100 uM)에서는 보호효과가 없었다. 이상의 결과는 Aβ가 신경 세포독성을 유발하는 농도에서 신경세포 내 NO생성에 직접적으로 변화를 야기시키지 못하나 microenvironment 로부터 신경세포가 NO에 노출시 NO의 농도에 따라 A선에 의한 신경독성이 조절되는데, 저농도의 NO는 Aβ에 의한 신경독성을 보호하나, 고농도의 NO는 Aβ에 의한 신경독성을 보호하지 못함을 제시한다. 조사한 10가지의 신경성장인자 중 BDNF, NT-3, bFGF에 의해 신경세포의 생존, 신경돌기 촉진, A；3에 의한 세포독성보호효과가 관찰되었다. 이들 중 bFGF는 astrocyte의 NO생성을 매우 촉진함을 발견하였으며 MAP kinase pathway가 관련 되어 있고 cAMP에 의해 NO 생성이 저해되고 PI3 kinase에 의해 potentiation 됨이 확인되었다. 이에 대한 기전 연구를 수행중에 있다. 결론 : 아밀로이드 fibril의 주성분인 Aβ의 신경독성은 신경세포에 직접적으로 NO를 생성시키기 보다는 astrocyte에 작용하여 다른 immunocytokine(IFN-r, bFGF)등과 작용시 iNOS를 유도함으로서 NO를 과다생성 하여 신경세포에 독성을 유발할 가능성이 큰 것으로 사료된다. bFGF와 같은 신경성장인자는 신경세포 보호효과 가 있는 반면 astroglia cell을 활성화시켜 NO를 증대시키므로 신경성장인자에 대한 뇌질환에서의 역할이 재조명 되어야 할 것으로 생각된다.

키워드