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PC12 세포에서 리도카인에 의한 소포체스트레스 유도

Other Titles
 Lidocaine-induced apoptosis in PC 12 cell is mediated by endoplasmic reticulum stress pathway 
Issue Date
2011
Description
의학과/석사
Abstract
Lidocaine은 amino amide type의 국소마취제로 nerve axone의 sodium channel 의 depolarization을 방해하는 기전으로 작용한다. 사용에 따른 부작용으로 CNS , 심혈관계등에서 증상이 발생하나 과사용에 의한 사망과 부작용의 기전은 명확히 알지 못하고 있다 최근에 lidocaine과 관련하여 apoptosis induction 과 cell protective effect에 관한 연구결과가 몇 편 보고되고 있다. 그러나 apoptosis가 endoplasmic reticulum (ER) stress signal 과 연관된 연구는 없다. 본 연구에서는 lidocaine이 ER stress를 매개로 하여 apoptosis가 일어나는 것을 규명하고자 한다. 백서의 갈색세포종에서 유래한 PC12 신경세포를 배양후 lidocaine 을 5 mM , 10 mM을 각각 12시간, 24시간 처리하여 MTT assay kit를 사용하여 control로 STS (apoptosis inducible drug ) & tunicamycin (ER stress inducible drug) 세포생존율 계산하여 lidocaine 10 mM, 24시간 처리하였을 때 STS 와 거의 동일한 수준으로 내려가는 것을 확인하여 세포독성을 확인하였다. 또한 쥐의 다리에 직접 lidocaine 을 주사후 anti-ERp29 antibody 를 사용하여 발현하는 것을 확인하여 lidocaine이 직접 생체조직에서도 약한 세포독성을 가진다는 것을 확인하였다. ER stress 에 의해 발현되는 과정을 알아보기 위해 ER 막단백질 (PERK, ATF6, IRE1)에 의해 발현되는 ER signal pathway 를 통해서 하부 정보인자( elf2 alpha, p50ATF6, XBP1 mRNA splicing) 를 확인하였다. ER chaperon 의 발현은 RT-PCT로 확인하였다. ER lumen 내에 존재하며 PERK & IRE1 과 결합하고 있는 Bip 은 약한 발현을 보였으며, calnexin 도 Bip 정도의 약한상승을 보였다. 그러나 calreticulin, PDI는 tunicamycin 과 동일한 정도의 상승을 보였다. ER signal을 전달하는 ER 막단백질인 PERK, ATF6, IRE1도 RT-PCR을 통해 확연하게 발현이 상승하는 것을 확인하였다. 막단백질의 상승과 하부신호전달 물질인 elf2 alpha, ATF6 protein cleavage & XBP mRNA splicing 을 확인하였다. 일련의 결과를 통해 lidocaine에 의해서 세포는 ER stress pathway가 진행되는 것을 확인하였으며 이때 진행되는 정보가 apoptosis의 정보로 전달되는 것을 알기위해 pro-survival regulator (Bcl-2 & Bcl-xl)와 pro-apoptosis regulator (Bak & Bax)의 발현을 알아보아 Bcl-2 & Bcl-xl의 발현은 현저하게 저하되었고 Bak & Bax의 발현은 상승하는 것을 확인하였다. 생체조직에서도 동일한 결과가 일어나는 것을 확인하기 위해 쥐의 lidocaine을 근육 주사한 조직에서 Tunnel assay로 apoptosis를 확인하였다. 이로서 lidocaine 이 세포및 분자수준에서 ER stress pathway 를 거쳐서 apoptosis가 유도되는 것을 증명하였다.
URI
http://ir.ymlib.yonsei.ac.kr/handle/22282913/133985
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2. 학위논문 > 1. College of Medicine (의과대학) > 석사
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