Bcl-2는 척추동물의 발생과정에서 조직형성을 담당하는 예정된 세포죽음(programmed cell death)을 조절하는 유전자로, 산소유리기의 형성 및 그 영향으로부터 세포를 보호하고 세포사멸을 억제하는 역할을 한다. Apaf-1이 카스파아제-3 및 카스파아제-9를 활성화하는 데 필요한 중추적인 역할을 하는 시토크롬 c를 억제하는 작용을 가지고 있다. Bcl-2는 세포사멸을 조절하는 유전자로, 산소유리기의 형성 및 그 영향으로부터 세포를 보호하고 세포사멸을 억제하는 역할을 하며, Apaf-1이 활성화하는 시토크롬 c를 억제하는 작용을 가지고 있다.
<h2>Bcl-2의 유전자 발현</h2> <p>세포사멸은 조직내에서 단일세포가 제거되는 세포죽음의 한 형태로 척추동물의 발생과정에서 조직형성을 담당하는 예정된 세포죽음(programmed cell death)으로서 다세포 생물체에 불필요하거나 손상된 또는 위험한 요소들 가진 세포들 주변의 정상적인 세포들로부터 제거하여 구조적, 기능적으로 조직의 항상성을 유지하기 위해 중요하며, Bcl-2는 세포사멸을 조절하는 가장 대표적인 역할을 하는 유전자로 알려져 있다. Bcl-2는 산소유리기의 형성 및 그 영향으로부터 세포를 보호하며 세포의 증식을 증진시키거나 세포분화를 억제하기보다는 세포의 사망을 억제하는 것으로 알려져 있다. 즉 Bcl-2는 미토콘드리아로부터 시토크롬 c가 새어나오는 것을 억제하는 작용을 가지고 있는데 이 시토크롬 c는 세포사멸 활성 단백-1(apoptosis activating factor-1, Apaf-1)이 카스파아제-3 및 카스파아제-9를 활성화하는 것을 돕는 것으로 알려져 있다. 결과적으로 Bd-2가 시토크롬 c의 세포질 내 유입을 봉쇄하는 것이 세포사멸을 억제하는 한 기전으로 작용할 수 있고, 이외에도 미토콘드리아에서 방출되는 세포사멸 유도 단백(apoptotic inducing factor, AlF)의 활성화경로를 차단하여 세포사멸을 억제할 수 있다. 본 연구에서도 척수손상 후 세포사멸의 억제기능을 알아보기 위해 측정한 Bcl-2 protein mRNA의 발현은 Ⅰ군에 비해 Ⅱ군에서는 2.5배, Ⅲ군에서는 2.7배, Ⅳ군에서는 3배 증가하였다. 특히 수영군과 미노싸이클린 적용 후 Bcl-2의 발현의 증가폭이 가장 컸으나 실험군 간에 유의한 차이는 나타나지 않았다. 이는 치료에 의해 자극부위가 다양하게 조절되어 신경회복과 가소성을 증가시켜 Bcl-2의 발현을 촉진시키고 그로 인해 caspase 경로를 불활성화시켜 척수손상 회복과정에 유익한 효과가 있었다고 생각할 수 있다.</p> <h2>Bcl-2의 조직면역학적 변화</h2> <p>대조군 및 실험군에서 손상부위를 중심으로 Bcl-2의 발현을 나타났으며, 척수 앞뿔에서 Bcl-2 발현 세포수의 평균치를 구하였다. 대조군에서는 명균 2.42개가 양성반응을 보였으며, Ⅱ군은 10.85개, Ⅲ군은 9.85개, Ⅳ군은 19.71개로 나타나 Ⅳ군이 가장 많은 양성반응을 보였으며 통계적으로 유의한 Bcl-2 단백질의 활성화가 나타났다 \( ( \mathrm { p }<0.05) \). 이는 봉쇄적으로 의미 있는 결과로 대조군과 실험군 간에 유의하게 세포의 숫자가 다른 양상을 보였는데 중재를 하지 않았던 대조군에서 세포수의 감소비율이 크게 나타났으나, Ⅱ군 및 Ⅲ군 간에는 차이가 없었으며, 수영과 미노싸이클린의 병합치료를 시행했던 Ⅴ군은 가장 많은 양성반응을 보여 지속젹인 Bcl-2 단백질의 활성화를 관찰할 수 있었다. Bcl-2 유전자는 미토콘드리아 외벽, 세포질그물, 핵막 등에 위치하며, 처음에는 암유전자의 일종으로 생각되었으나 사이토카인 의존성 세포로서 세포사멸을 억제하는 것이 알려진 이후 여러 가지 세포주와 유전자이식 동물실험을 통하여 세포사멸을 억제하고 세포 생존을 돕는 유전자로 확인되었다. Stirling 등은 척수의 가로절단 후 희소들기아교세포(oligodendrocyte)의 세포사멸 억제 둥을 보고하였으며, He 등은 6-OHDA 혹은 글루탐산염 유발독성에 대해 미노싸이클린이 중추신경계의 신경원을 보호하는 기능이 있다고 보고하였다. 본 연구에서도 척수에 6-OHDA로 유발된 손상에 대해 수영과 약물이 신경계 보호 기능을 보였는데 이는 이러한 치료가 아무런 자극이나 신호가 세포에 가해지지 않음으로서 올 수 있는 내제된 사멸 프로그램의 활성화를 억제할 수 있고, 다른 세포여서도 세포사멸이 일어나지 않도록 막을 수 있을 것으로 생각할 수 있다.</p>