미토콘드리아 내막의 전자전달계효소들의 활성을 억제하여 MMP를 소실시켜 세포사를 유발하는 ROS와 RNS는 저산소증에서 과다한 ROS와 RNS가 생성되면 이는 세포사를 유발하기 때문에 ROS와 RNS의 생성억제 혹은 신속한 제거는 세포사를 방지하는 중요한 기전으로 작용할 수 있다. 본 연구에서는 반하가 저산소증에서 ROS와 RNS에 미치는 영향을 알아보기 위해 형광물질인 \( \mathrm{H}_{2} \mathrm{DCF}-\mathrm{DA} \)를 이용하여 반하가 ROS 및 RNS의 생성을 현저하게 억제시켜 결국 세포사 억제 효능을 갖는 것을 발견했다.
<h2>저산소증에서 반하가 ROS 및 RNS의 생성에 미치는 영향</h2><p>ROS와 RNS는 미토콘드리아 내막의 전자전달계효소들의 활성을 억제하여 MMP를 소실시켜 세포사를 유발하므로 저산소증에서 과다한 ROS와 RNS가 생성되면 이는 세포사의 중요한 원인이 된다. 따라서 ROS와 RNS의 생성억제 혹은 신속한 제거는 세포사를 방지하는 중요한 기전으로 작용할 수 있다. 본 연구에서는 반하가 저산소증에서 ROS와 RNS에 미치는 영향을 형광물질인 \( \mathrm{H}_{2} \mathrm{DCF}-\mathrm{DA} \)를 이용하여 조사하였다. \( \mathrm{H}_{2} \mathrm{DCF}-\mathrm{DA} \)는 ROS 가운데 hydrogen peroxide \( \left(\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{2}\right. \) ), peroxyl radical 그리고 RNS인 peroxynitrite anion에 의하여 산화되어 녹색형광을 나타낸다. DIV 12에 반하 \( 2.5\ \mu \mathrm{g} / \mathrm{ml} \)를 전처리하고 2 일간 배양한 후 DIV 14에 저산소증을 유발하고\( \mathrm{H}_{2} \mathrm{DCF}-\mathrm{DA} \)로 염색하였다. 저산소증 유발 직전과 유발 후 1시간, 3 일, 5 일에 각각 염색한 결과, 반하는 전반적으로 \( \mathrm{H}_{2} \mathrm{DCF}-\mathrm{DA} \)에 염색되는 세포 비율을 현저하게 낮추는 것으로 나타났다. 실험군에서는 저산소증을 유발직전 즉, 정상산소 환경에서도 \(\mathrm{H}_{2} \mathrm{DCF}-\mathrm{DA} \)에 염색되는 세포 비율이 \( 7.1 \% \)로서 대조군 \( 24.2 \% \)에 비하여 매우 낮았으며, 염색의 강도도 대조군에 비하여 현저하게 낮았다. \( \mathrm{H}_{2} \mathrm{DCF}-\mathrm{DA} \)에 염색되는 세포 비율이 저산소증 유발 후 1 시간, 3 일, 5 일 후에는 각각 \( 5.4,5.2,7.4 \% \)로서 대조군 \( 17.3,14.2,18.8 \% \)에 비하여 유의적으로 감소되었다. 또한 염색의 강도도 반하를 전처리한 실험군에서는 대조군에 비하여 현저히 낮았다. 저산소증 유발 후 시간별로 \( \mathrm{H}_{2} \mathrm{DCF}-\mathrm{DA} \)에 염색되는 ROS 및 RNS 세포비율은 저산소증 유발 후 1 시간, 3 일, 5 일에서 실험군과 대조군 모두 유의성 있는 변화를 보였으며, 염색의 강도는 저산소증 유발 후 1 시간과 3 일에 매우 유의하게 나타났다.</p><p>반하를 전처리한 실험군에서는 전반적으로 녹색형광을 내는 세포들의 수가 매우 적었으며, 대조군에 비하여 형광의 강도도 매우 유의하게 낮았다. 저산소증을 유발시키기 전에는 대조군과 실험군 모두에서 강한 형광을 내는 세포의 빈도는 높지 않았다. 그러나 대조군에서는 흔히 \( 1 \sim 2\ \mu \mathrm{m} \) 크기의 반점(spot)으로 염색되는 녹색형광이 세포질과 신경세포가지를 따라 흩어져 나타났다. 이를 MMP 결과와 비교해 보면 그 분포와 크기로 보아 미토콘드리아로 추정할 수 있다. 특이한 점은 이러한 반점을 보이는 신경세포가 반하를 전처리한 실험군에서는 거의 찾아보기 힘들었다. 이는 반하에 의하여 미토콘드리아에서 생성되는 ROS 및 RNS가 현저히 줄어들었음을 의미한다. 저산소증 유발 이후에도 실험군에서는 강한 형광을 내는 세포를 찾아내기 힘들었다. 반면 대조군에서는 형광세포의 빈도도 높았고, 강도도 실험군에 비하여 현저히 높았다. 특히 강도의 차이는 저산소증 유발 후 1 시간에 가장 컸는데, 이는 저산소증 유발 직후에 ROS 및 RNS가 가장 많이 생성되며 이 시기에 반하가 ROS 및 RNS의 생성을 현저하게 억제시켜 결국 세포사 억제 효능을 갖는 것으로 해석된다.</p>