뇌졸중의 치료에는 tPA를 이용한 혈전용해 치료법이 효과적이지만 이는 3시간 이내에 이루어져야 하고 부정적인 부작용을 야기시킬 위험이 있다. MMPs는 뇌질환에 중요한 역할을 하는 endopeptidases로, MMPs의 불균형이 뇌질환에 중요한 영향을 미치는 것으로 알려져 있으며, tPA가 심각한 출혈이나 부종 같은 부작용을 야기하는 원인이 MMP에 의한 작용과 관련 있는 것으로 보여지고 있다. 따라서, 본 연구에서는 tPA의 단독처리 및 저산소상태에서 tPA가 MMP 활성도에 미치는 효과 및 조절 기전을 뇌신경세포를 이용한 실험을 통해 조사하였다.
<h1>서 론</h1> <p>뇌졸중(stroke)은 뇌에 혈액을 공급하는 혈관이 막히거나 터져서 생기는 뇌손상으로 여러 합병증의 결과물로서도 나타날 수 있다. 뇌졸중은 뇌혈관의 막힘으로 오는 뇌경색(ischemic stroke)과 뇌파열에 의한 뇌출혈(hemorrhagic stroke)로 구분된다. 뇌졸중 치료에 사용되는 Tissue plasminogen activator (tPA)를 이용한 혈전용해 치료법(thrombolytic therapy)은 plasminogen을 plasmin으로 활성화시켜 혈 액응고(clot)를 용해시키는 tPA의 1차적인 기전에 기초를 둔 치료로서 혈관재관류(vascular reperfusion)의 관점에서 매우 긍정적이고 효과적인 치료법이다. 그러나 tPA의 사용은 3시간 이내에 이루어져야 되고 때때로 심각한 출혈(intracerebral hemorrhage (ICH))이나 부종(edema) 같은 부정적인 부작용을 야기한다는 점에서 위험률이 높아 실제 \( 5 \% \) 미만의 환자들에만 제한적으로 적용되고 있다.</p> <p>Matrix Metalloproteinases (MMPs)는 아연의 결합부위를 가지고 있는 endopeptidases로서 이들의 비정상적인 조절로 인한 불균형은 중추신경계에서 알츠하이머병(Alzheimer's disease)나 뇌경색(ischemia), 뇌출혈(hemorrhage) 같은 뇌질환에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. MMP의 불균형적인 활성화는 신경세포와 성상세포 주변의 물질들, basal lamina, blood vessels 사이의 상호작용을 중재하는 세포 외 기질의 분해를 야기하게 되고 이로 인해 세포와 세포, 세포와 기질사이의 신호전달체계의 변화와 함께 혈관벽을 약화시켜 신경혈관계(neurovascular unit)의 항상성을 무너지게 한다. 실험적인 뇌졸중 모델에서, 임상의 환자에 있어서 MMPs의 발현량은 현저히 증가되고 MMPs 저해제의 처리는 뇌혈관장벽(Brain-Blood Barrier, BBB)의 leakage, edema, in-farction을 억제하였다. tPA가 심각한 출혈이나 부종 같은 부작용을 야기하여 사용이 제한되어지는 원인도 MMP에 의한 작용과 관련이 있는 것으로 보여진다. tPA의 처리는 em-bolic focal stroke모델에서 MMP-9의 발현량의 증가 뿐 아니라 출혈(hemorrhage)을 유발하고 BBB 붕괴를 일으키는 반면, MMP 억제제의 처리는 출혈의 심각성을 현저하게 줄이는 것으로 보고되어 있다.</p> <p>따라서 본 연구에서는 in vitro system에서 뇌졸중 치료시 임상적으로 상반된 효과를 야기하는 tPA의 효과가 MMP의 불균형적인 활성 조절과 어떠한 연관성이 있는지를 알아보기 위해 뇌신경세포를 이용하여 tPA의 단독처리 및 저산소상태에서 tPA가 MMP 활성도에 미치는 효과 및 조절 기전을 조사하였다.</p> <h1>재료 및 방법</h1> <h2>세포 배양</h2> <p>뇌신경세포는 임신 17주된 배의 뇌피질에서 분리하였다. 세포 현탁액은 poly-D-lysine이 코팅된 배양접시에 심어 \(2 \% \) B27, glutamic acid, glutamine이 포함된 neurobasal medium (NBM)으로 10일 동안 배양하였다. 2일에 한번씩 cytosine이 포함된 \(2 \% \) B27 NB배지로 교환해 주었고 실험시작 1 일 전 \( 0.1 \% \) B27 NB 배지로 교환하여 안정화시킨 후 실험에 사용하였다.</p>