Neuroprotective Effect of Dizocilpine (MK-801) via  Anti-apoptosis on Hypoxic-ischemic Brain Injury in  Neonatal Rats

서민애; 이현주; 최은진; 김진경; 정혜리; 김우택

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자료유형: 학술저널

저자정보: 서민애 이현주 최은진 김진경 정혜리 김우택

저널정보: 대한신생아학회 Neonatal medicine Neonatal medicine 제17권 제2호

발행연도: 2010.1

수록면: 181 - 192 (12page)

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Purpose: Current studies have demonstrated the neuroprotective effects of dizocilpine (MK-801) in many animal models of brain injury, including hypoxic-ischemic (HI) encephlopathy, trauma and excitotoxicity, but limited data are available for those during the neonatal periods. Here we investigated whether dizocilpine can protect the developing rat brain from HI injury via anti-apoptosis. Methods: In an in vitro model, embryonic cortical neuronal cell culture of Sprague-Dawley (SD) rats at 18-day gestation was done. The cultured cells were divided into three groups: normoxia (N), hypoxia (H), and hypoxia treated with dizocilpine (HD). The N group was prepared in 5% CO2 incubators and the other groups were placed in 1% O2 incubators (94% N2, 5% CO2) for 16 hours. In an in vivo model, left carotid artery ligation was done in 7-day-old SD rat pups. The animals were divided into six groups; hypoxia (N),hypoxia (H), hypoxia with sham-operation (HS), hypoxia with operation (HO), HO treated with vehicle (HV), and HO treated with dizocilpine (HD). Hypoxia was made by exposure to a 2 hour period of hypoxic incubator (92% N2, 8% O2). Results: In the in vitvo and in vivo models, the expressions of Bcl-2 in the hypoxia groups were reduced compared to the normoxia group. whereas those in the dizocilpine-treated group were increased compared to the hypoxia group. However. the expressions of Bax and caspase-3 and the ratio of Bax/Bcl-2 were revealed reversely. Conclusion: Dizocilpine has neuroprotective property over perinatal HI brain injury via anti-apoptosis.

목적: 비경쟁적 NMDA 길항제인 dizocilpine (MK-801)는 저산소성 허혈성 뇌병증, 외상성 뇌손상, 흥분독성과 같은 신경 질환의 동물 모델에서 보호 효과가 있다고 발표되고 있지만 주산기 가사로 인한 저산소성 허혈성 뇌병증의 치료제로서 그 기전이 명확하게 밝혀지지 않았다. 저자들은 dizocilpine을 이용하여 주산기 저산소성 허혈성 뇌병증의 치료제로서 항 세포사멸사을 통한 기전을 알아보고자 하였다. 방법: 생체외 실험으로 재태기간 19일된 태아 흰쥐의 대뇌피질 세포를 배양하여 3군(정상산소군, 저산소군, 뇌손상 전dizocilpine 투여군)으로 나누었다. 정상산소군은 5% CO2 배양기(95% air, 5% CO2)에 두었고, 저산소군과 뇌손상 전 dizocilpine 투여군(10 μg/mL)은 1% O2 배양기(94% N2, 5% CO2)에서 16시간 동안 뇌세포손상을 유도하였다. 생체내 실험으로저산소성 허혈성 뇌병증의 동물 모델에서는 생후 7일된 신생백서의 좌측 총 경동맥을 결찰한 후 6개 군(정상산소군, 수술 없이저산소군, sham 수술 후 저산소군, 수술 후 저산소군, vehicle 투여후 저산소군, dizocilpine 투여 후 저산소군)으로 나누었고,저산소 손상은 특별히 제작한 통속에서 2시간 동안 8% O2에 노출시켰다. Dizocilpine은 뇌손상 전후 30분에 체중 kg당 10 mg 를 투여하였고, 저산소 손상 후 7일째 조직을 실험하였다. 생체외·내 실험 모두 세포사멸사와 관련된 Bcl-2, Bax, caspase-3항체와 primer를 이용하여 western blots과 실시간 중합효소연쇄반응을 실시하였다. 결과: 세포사멸사와 관련된 생체외·내 실험에서 Bcl-2의 발현은 저산소군에서 정상산소군보다 감소하였으나 dizocilpine 투여군에서 저산소군보다 증가하였다. 그러나 Bax와 caspase-3 발현 및 Bax/Bcl-2의 비는 반대로 표현되었다. 결론: 본 연구에서 dizocilpine은 항 세포사멸사를 통하여 주산기 저산소성 허혈성 뇌손상에서 신경보호 역할을 하는 것을알 수 있었다.

#Anti-apoptosis #Dizocilpine #Hypoxic-ischemic brain injury #Neuroprotection

참고문헌 (24)

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Amir G / 2005 / Neonatal brain protection and deep hypothermic circulatory arrest: pathophysiology of ischemic neuronal injury and protective strategies / Ann Thorac Surg 80

Ayala GX / 2005 / Late N-methyl-D-aspartate receptor blockade rescues hippocampal neurons from excitotoxic stress and death after 4-aminopyridine-induced epilepsy / Eur J Neu

Brewer GJ / 1997 / Isolation and culture of adult rat hippocampal neurons / J Neurosci Methods 71 : 143 ~ 155

Chan PH / 2005 / Mitochondrial dysfunction and oxidative stress as determinants of cell death/survival in stroke / Ann N Y Acad Sci 1042 : 203 ~ 209

Choi DW / 1990 / Cerebral hypoxia: some new approaches and unanswered questions / J Neurosci 10 : 2493 ~ 2501

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