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뇌혈관내피세포의 허혈 손상에 의한 nuclear factor kappa B 활성화의 역할

Other Titles
 Role of nuclear factor kappa B activation in ischemic injury of cerebral endothelial cells. 
Issue Date
2003
Description
의학과/박사
Abstract
[한글] 뇌졸중은 사망률 1위를 차지하는 주요 질병이다. 뇌졸중은 뇌의 혈행 장애로 인한 허혈 (ischemia)에 의해 뇌신경세포가 사멸하여 그 신경학적 증상을 나타내며, 사망, 불구의 결과를 낳는다. 최근 뇌신경세포의 사멸 뿐 아니라 뇌혈관 내피세포도 뇌졸중의 중요한 병태 생리를 담당한다고 알려져 그 관심이 고조되고 있는 바, 뇌혈관 내피세포의 백혈구 부착 인자 (leukocyte adhesion molecule) 발현 및 이에 의한 뇌실질 염증, blood-brain barrier (BBB)의 손상에 의한 뇌 부종, 뇌혈관 내피세포 사멸에 의한 뇌 실질 츨혈 등으로 요약할 수 있다. Nuclear factor kappa B (NF-κB)는 염증, 세포 생존/사멸에 중요한 역할을 하는 전사인자이다. 본 실험에서는 허혈의 in vitro 모델인 oxygen glucose deprivation (OGD)을 이용하여, NF-κB가 허혈에 의한 뇌혈관 내피세포 사망에 미치는 영향을 연구하였다. 뇌혈관 내피세포주인 bEnd.3 세포에 OGD 처리하면, 그 기간에 비례하여 세포 사멸이 나타났으며, NF-κB가 활성화되었다. 이 때 OGD에 의한 세포 사멸은 있으나, 뒤따른 재관류에 의한 추가 손상은 없어, 이 후의 실험에서는 OGD에 의한 손상에 초점을 두었다. NF-κB 활성화는 electrophoretic mobility shift assay (EMSA)를 이용하여 확인하였고, 본 실험에서 활성화되는 NF-κB는 p65/p50 heterodimer와 p50/p50 homodimer였다. OGD에 의한 뇌혈관 내피세포의 NF-κB 활성화 기전은 대표적인 NF-κB 활성화인 TNFα에 의한 경우와는 그 기전이 다른 바, IκBα 32Ser의 인산화 및 proteasome에 의한 파괴 과정이 나타나지 않았으며, 허혈/재관류의 경우 나타난다는 IκBα 42Tyr의 인산화도 나타나지 않았다. OGD에 의해 활성화되는 NF-κB가 세포 생존인자인지, 사멸인자인지 혹은 이 경우의 세포 사멸에 관계 없는 인자인지 알아보기 위해 세 종류의 NF-κB 억제제인 pyrrolidine dithiocarbamate (PDTC) + zinc, sodium salicylate, caffeic acid phenethyl ester (CAPE)를 사용하였다. 이 세 약물은 공히 NF-κB를 억제하였으며, 세포 사멸을 증가 시켰다. 이러한 결과가 나타난 기전을 알기 위해 세포 생존/사멸 단백 중 NF-κB에 의해 조절되는 것으로서 p53, bax, bcl-2를 Western blot으로 측정하여 보았으나 이 단백들이 양적으로 변화하지 않아, 적어도 이 세 NF-κB 억제제의 효과는 이 세 가지 세포 생존/사멸 관련 단백을 경유하지 않았다. 결론적으로, OGD에 의한 뇌혈관 내피세포의 NF-κB 활성화는 세포 생존 인자로 판단된다.
[영문] Stroke is a leading cause of sudden death. The major pathophysiology of stroke is cerebral ischemia causing neuronal death. There is increasing evidence that ischemia-induced vascular damage is an integral step in the cascade of the cellular and molecular events initiated by cerebral ischemia. In the present study, the role of nuclear factor kappa B (NF-κB) activation during ischemic injury was investigated in cerebral endothelial cells. A mouse brain endothelioma-derived cell line, bEnd.3 was used and oxygen-glucose deprivation (OGD) was applied for in vitro stroke model. OGD activated NF-κB through a quite different mechanism from that of TNFα-induced NF-κB activation; no phosphorylation of IκBα 32Ser, no degradation of IκBα, and no phosphorylation of IκBα 42Tyr. OGD induced bEnd.3 cell death in a time-dependent manner. The extent of cell death was 40%, 60% and 90% after 10, 12 and 14 hours of OGD respectively. Reperfusion following OGD did not cause additional cell death, which means there is no reperfusion injury in case of cerebral endothelial cells. Three chemicals, sodium salicylate, pyrrolidine dithiocarbamate (PDTC) and caffeic acid phenethyl ester (CAPE) known as NF-κB inhibitors, inhibited OGD-induced NF-κB activation and increased OGD-induced bEnd.3 cell death in a dose dependent manner. There was no changes in the protein levels of p53, bax and bcl-2 which can be modulated by NF-κB activity. These results suggest that NF-κB activation would be a protective mechanism for OGD-induced cell death in bEnd.3.
URI
http://ir.ymlib.yonsei.ac.kr/handle/22282913/128238
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2. 학위논문 > 1. College of Medicine > 박사
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