에피갈로카테킨 갈레이트(EGCG)는 녹차의 폴리페놀 성분으로, 신경세포에서 항산화 및 항염증 효과를 보인다. 허혈성 뇌졸중은 비가역적인 뇌 장애를 유발하는 주요 신경계 질환이다. 이는 세포 내 칼슘 농도를 증가시키고 아폽토시스를 유도한다. 세포 내 칼슘 농도의 조절은 신경계의 기능을 유지하는 데 중요하다. Hippocalcin은 세포 내 칼슘 농도를 조절하는 뉴런의 칼슘 센서 단백질이다. 본 연구에서는 EGCG 처치가 뇌졸중 동물 모델 및 글루타메이트 유발 신경세포 손상에서 hippocalcin의 발현을 조절하는지 여부를 확인하고자 하였다. 뇌허혈을 유도하기 위해 중대뇌동맥 폐색(middle cerebral artery occlusion, MCAO)을 시행하였다. EGCG(50 mg/kg) 또는 인산완충식염수(phosphate buffered saline)를 MCAO 수술 직전에 복강 내로 주입하였다. 신경행동 검사는 MCAO 수술 24시간 후에 시행하였고, 대뇌피질 조직을 수집하였다. MCAO 손상은 중증의 신경행동 장애, 뇌경색 부피 증가, 그리고 대뇌피질에서 hippocalcin 발현 감소를 유발하였다. 그러나 EGCG 처치는 이러한 결손을 개선하고 대뇌피질에서의 hippocalcin 발현 감소를 완화하였다. 또한 EGCG는 글루타메이트에 노출된 뉴런에서 세포사멸과 세포 내 칼슘 과부하를 용량 의존적으로 완화하였다. 글루타메이트 노출은 hippocalcin 발현을 감소시키고 Bcl-2 발현을 낮추며 Bax 발현을 증가시켰다. 그러나 EGCG 처치는 글루타메이트 독성에 의해 유발된 이러한 변화를 완화하였다. EGCG는 또한 글루타메이트 노출에 의해 증가한 caspase-3 및 절단된 caspase-3 발현을 억제하였다. EGCG의 효과는 hippocalcin siRNA를 형질주입한 세포보다 비형질주입(non-transfected) 세포에서 더 뚜렷하였다. 이러한 결과는 EGCG가 Bcl-2 계열 단백질과 caspase-3의 조절을 통해 글루타메이트 독성으로부터 뉴런을 보호함을 시사한다. hippocalcin은 세포사멸 경로의 조절을 통해 항아폽토시스 효과를 나타내는 것으로 알려져 있다. 따라서 우리는 EGCG가 허혈성 뇌 손상 및 글루타메이트에 노출된 세포에서 hippocalcin 발현을 조절함으로써 신경보호 효과를 가진다는 근거를 제시할 수 있다.

에피갈로카테킨 갈레이트(EGCG)는 녹차의 폴리페놀 성분으로, 신경세포에서 항산화 및 항염증 효과를 보인다. 허혈성 뇌졸중은 비가역적인 뇌 장애를 유발하는 주요 신경계 질환이다. 이는 세포 내 칼슘 농도를 증가시키고 아폽토시스를 유도한다. 세포 내 칼슘 농도의 조절은 신경계의 기능을 유지하는 데 중요하다. Hippocalcin은 세포 내 칼슘 농도를 조절하는 뉴런의 칼슘 센서 단백질이다. 본 연구에서는 EGCG 처치가 뇌졸중 동물 모델 및 글루타메이트 유발 신경세포 손상에서 hippocalcin의 발현을 조절하는지 여부를 확인하고자 하였다. 뇌허혈을 유도하기 위해 중대뇌동맥 폐색(middle cerebral artery occlusion, MCAO)을 시행하였다. EGCG(50 mg/kg) 또는 인산완충식염수(phosphate buffered saline)를 MCAO 수술 직전에 복강 내로 주입하였다. 신경행동 검사는 MCAO 수술 24시간 후에 시행하였고, 대뇌피질 조직을 수집하였다. MCAO 손상은 중증의 신경행동 장애, 뇌경색 부피 증가, 그리고 대뇌피질에서 hippocalcin 발현 감소를 유발하였다. 그러나 EGCG 처치는 이러한 결손을 개선하고 대뇌피질에서의 hippocalcin 발현 감소를 완화하였다. 또한 EGCG는 글루타메이트에 노출된 뉴런에서 세포사멸과 세포 내 칼슘 과부하를 용량 의존적으로 완화하였다. 글루타메이트 노출은 hippocalcin 발현을 감소시키고 Bcl-2 발현을 낮추며 Bax 발현을 증가시켰다. 그러나 EGCG 처치는 글루타메이트 독성에 의해 유발된 이러한 변화를 완화하였다. EGCG는 또한 글루타메이트 노출에 의해 증가한 caspase-3 및 절단된 caspase-3 발현을 억제하였다. EGCG의 효과는 hippocalcin siRNA를 형질주입한 세포보다 비형질주입(non-transfected) 세포에서 더 뚜렷하였다. 이러한 결과는 EGCG가 Bcl-2 계열 단백질과 caspase-3의 조절을 통해 글루타메이트 독성으로부터 뉴런을 보호함을 시사한다. hippocalcin은 세포사멸 경로의 조절을 통해 항아폽토시스 효과를 나타내는 것으로 알려져 있다. 따라서 우리는 EGCG가 허혈성 뇌 손상 및 글루타메이트에 노출된 세포에서 hippocalcin 발현을 조절함으로써 신경보호 효과를 가진다는 근거를 제시할 수 있다.

뇌 허혈은 영구적인 장애를 초래하며 때로는 치명적일 수 있는 신경학적 질환이다. 에피갈로카테킨 갈레이트(epigallocatechin gallate, EGCG)는 유익한 항산화 및 항염증 효과를 나타내는 천연 폴리페놀이다. 본 연구의 목적은 뇌 허혈에 대하여 EGCG의 신경보호 효과를 규명하는 것이었다. 성체 수컷 흰쥐에서 국소 뇌 허혈을 유발하기 위해 중대뇌동맥 폐쇄(middle cerebral artery occlusion, MCAO)를 수술적으로 시행하였다. EGCG(50 mg/kg) 또는 대조용량(vehicle)을 MCAO 유도 직전에 복강 내로 투여하였다. MCAO 시행 24시간 후 신경학적 행동 검사를 수행하였다. 뇌 조직을 분리하여 뇌경색 용적, 조직학적 변화, 세포자멸사(apoptotic) 세포 사멸, 및 카스파제-3(caspase-3)와 폴리 ADP-리보스 폴리머레이스(poly ADP-ribose polymerase, PARP) 수준을 평가하였다. MCAO 손상은 중대한 기능적 신경학적 결손과 뇌경색 용적 증가를 유발하였다. 또한 중대뇌동맥 폐쇄는 조직병리학적 병변을 유도하고 대뇌피질에서 terminal deoxynucleotidyl transferase dUTP nick end labeling(TUNEL) 양성 세포의 수를 증가시켰다. 그러나 EGCG는 MCAO로 유발된 신경학적 결손을 개선하고 뇌경색 용적을 감소시켰으며, 조직병리학적 변화를 완화하고 MCAO 흰쥐의 대뇌피질에서 TUNEL 양성 세포를 감소시켰다. 웨스턴 블롯 분석 결과, MCAO 흰쥐에서 대조용량 처리군은 카스파제-3 및 PARP 발현 수준의 증가를 보였으나, EGCG 투여는 MCAO 손상 이후 이러한 증가를 완화하였다. 이러한 결과는 EGCG가 뇌 허혈 동안 카스파제-3 및 PARP 단백질을 조절함으로써 신경보호 효과를 나타낸다는 것을 시사한다. 결론적으로, 우리는 EGCG가 세포자멸사 신호전달 경로를 조절함으로써 강력한 신경보호 작용을 하는 제제임을 제안한다.

중요성: 허혈성 뇌졸중은 산소와 포도당의 결핍으로 인해 신경세포 사멸을 초래한다. 바이칼린은 항산화 및 항염증 특성을 지닌 플라보노이드이다. 목적: 본 연구의 목적은 뇌졸중 동물 모델에서 바이칼린의 항산화 및 항아폽토시스 효과를 규명하는 것이다. 방법: 허약물(vehicle) 또는 바이칼린(100 mg/kg)을 중대뇌동맥 폐색(middle cerebral artery occlusion, MCAO) 수술 직후에 복강 내 투여하였다. MCAO 24시간 후 신경행동학적 검사를 실시하였고, 뇌 조직을 분리하여 병리학적 변화와 아폽토시스 관련 단백질 발현을 평가하였다. 또한 산화적 스트레스를 평가하기 위해 반응성 산소종(ROS) 및 지질 과산화(lipid peroxidation, LPO) 분석을 수행하였다. 결과: MCAO 동물은 중증의 신경학적 결손을 보였으며, 이는 바이칼린 처리에 의해 유의하게 완화되었다. 바이칼린은 수술로 유도된 ROS 및 LPO 수준의 상승을 억제하였다. MCAO 손상은 심각한 병리학적 병변과 말단 데옥시뉴클레오티딜 전이효소(dUTP nick end labeling) 양성 반응의 증가를 초래하였고, 이러한 변화는 바이칼린 처리로 완화되었다. MCAO 손상은 Bcl-2 발현을 감소시키고 Bax 발현을 증가시키며, 바이칼린은 이러한 변화를 완화하였다. 또한 바이칼린은 MCAO 손상으로 인한 caspase-3 발현의 상향 조절을 억제하였다. 결론 및 관련성: 본 결과는 바이칼린이 뇌 허혈 동안 아폽토시스를 예방함으로써 신경보호 효과를 나타낸다는 근거를 제시할 수 있다. 결론적으로 바이칼린은 신경세포 손상에 대한 항산화 및 항아폽토시스 효과를 통해 강력한 신경보호제로 작용한다.

-유도된 간 섬유화.

중요성: 뇌 허혈은 뇌에 충분한 혈류가 공급되지 않아 발생하며, 그 결과 실질적인 대사 이상이 초래된다. Scutellaria baicalensis에서 유래한 플라보노이드 화합물인 베칼린(baicalin)은 항염증, 항산화 및 신경보호 효과를 가진다. 목적: 허혈성 뇌졸중의 랫드 모델에서 베칼린에 의해 조절되는 단백질을 규명하고자 하였다. 방법: 성체 수컷 Sprague Dawley 랫드를 중대뇌동맥 폐색(middle cerebral artery occlusion, MCAO) 또는 가성수술(sham) 후, 수술 1시간 전에 복강 내로 베칼린(100 mg/kg) 또는 차량(vehicle)을 투여하였다. 신경행동 평가는 MCAO 후 24시간에 시행하였고, 대뇌피질 조직을 채취하였다. 피질 손상은 2,3,5-triphenyltetrazolium chloride 염색 및 hematoxylin-eosin 염색을 통해 평가하였다. 액체크로마토그래피-탠덤 질량분석(liquid chromatography-tandem mass spectrometry, LC-MS/MS)으로 군 간 단백질 발현 변화를 분석하였으며, 선택된 표적은 역전사 중합효소 연쇄반응(reverse transcription-polymerase chain reaction, RT-PCR)으로 검증하였다. 결과: MCAO는 현저한 신경학적 결손, 뇌경색 및 병리조직학적 손상을 유발했으며, 이 모든 양상은 베칼린 투여에 의해 유의하게 완화되었다. MCAO는 adenylate cyclase type 1과 solute carrier family 25 member 12의 수준을 감소시켰고, 베칼린은 이러한 감소를 완화하였다. 또한 베칼린은 MCAO로 유도된 C-반응성 단백질 및 apolipoprotein C-II의 증가뿐 아니라 염증, 지질 대사, 미토콘드리아 기능 및 세포 손상과 관련된 alpha-1 microglobulin, murinoglobulin, hemoglobin subunit B의 증가도 감소시켰다. 결론 및 관련성: 베칼린은 에너지 대사, 수초화(myelination), 신경염증에 관여하는 단백질을 조절함으로써 뇌 허혈에서 신경보호 효과를 발휘한다. 이러한 결과는 실험적 뇌졸중 모델에서 베칼린이 유망한 치료 후보임을 지지한다.

배경: 허혈성 뇌졸중은 뇌동맥의 폐색으로 인해 발생하는 중대한 신경학적 질환이다. 단백질 포스파타제 2A(Protein phosphatase 2A, PP2A)는 세포 신호전달과 성장에 결정적인 역할을 수행하는 포스파타제이다. PP2A의 소단위 B는 신경계에서 신경보호 작용을 하는 에이전트로 알려져 있다. 주로 볶은 커피에 함유된 클로로겐산(chlorogenic acid)은 항산화, 항염증 및 항세포사멸 효과를 갖는다. 우리는 클로로겐산이 허혈성 뇌졸중 모델과 글루탐산(glutamate) 매개 뉴런에서 PP2A 소단위 B의 발현을 조절할 것이라는 가설을 세웠다. 중대뇌동맥 폐색(Middle artery occlusion, MCAO) 수술을 시행하였고, MCAO 후 2시간에 클로로겐산(30 mg/kg) 또는 인산완충식염수(phosphate buffer saline)를 처리하였다. 수술 24시간 후 대뇌피질을 채취하여 PP2A 소단위 B 발현의 변화를 분석하였다. 배양 뉴런에 글루탐산 및/또는 클로로겐산을 처리한 후 추가 연구를 수행하였다. 결과: MCAO 동물에서 PP2A 소단위 B 발현이 감소하는 것이 확인되었다. 클로로겐산은 허혈성 손상으로 인한 이러한 감소를 완화하였다. 또한 허혈성 대뇌피질에서 PP2A 소단위 B 양성 세포의 수가 유의하게 감소하였고, 클로로겐산은 이 감소를 완화하였다. 더불어 글루탐산에 노출된 뉴런에서도 클로로겐산의 보호 효과를 확인하였다. 글루탐산은 PP2A 소단위 B의 발현을 감소시켰으며, 클로로겐산은 이 감소를 완화하였다. 본 연구 결과는 클로로겐산이 신경보호 기능을 수행하고 뇌 손상 및 글루탐산 매개 흥분독성으로 인한 PP2A 소단위 B의 감소를 억제함을 시사한다. 결론: 우리는 클로로겐산이 허혈성 손상에서 PP2A 소단위 B의 감소를 완화하고, 글루탐산에 노출된 뉴런에서도 그 효과를 보인다는 점을 입증하였다. PP2A 소단위 B가 뇌 조직의 보호에 기여하므로, 클로로겐산이 허혈성 손상 동안 PP2A 소단위 B를 조절함으로써 뉴런을 보존할 수 있음을 제안할 수 있다.