뇌졸중은 전 세계적으로 사망 원인 2위로 널리 인식되어 운동 기능과 인지 기능 모두를 중대하게 손상시킨다. 뇌졸중 후 기능 회복을 위해 재생을 촉진하는 것은 핵심이며, 더 나은 뇌졸중 후 예후를 달성하기 위해 신경재생을 촉진하는 전략이 필요하다. 뇌유래 신경영양인자(Brain-derived neurotrophic factor, BDNF)는 운동 능력, 학습, 기억 및 뇌졸중 후 재활에 영향을 줌으로써 신경재생에서 중요한 역할을 한다. 그러나 단백질 크기가 상당히 크고, BDNF의 반감기가 짧으며, 혈액-뇌 장벽이 효율적인 뇌 전달을 방해한다는 점과 같은 과제가 있다. 본 연구에서는 BDNF 모사체인 LM22A-4를 Smart Mesoporous Ball (SMB-3) 시스템을 통해 전달하여 허혈성 손상 뇌를 표적화하고, 마우스 허혈성 뇌졸중 모델에서 그 잠재적 치료 효과를 탐색하고자 하였다. LM22A-4 탑재 SMB-3(LM22A-4-SMB-3)로 처리한 경우, LM22A-4 단독 처리에 비해 허혈성 뇌졸중 후 신경학적, 운동, 인지 결손이 현저히 회복되었다. 또한 TUNEL 분석 결과로 확인한 바와 같이 LM22A-4-SMB-3 투여는 세포자멸사(apoptotic) 세포 사멸과 교세포 활성화를 감소시켰으며, GFAP 및 Iba-1 발현 수준도 낮추었다. 더 나아가 LM22A-4-SMB-3 처리군에서는 Erk의 인산화는 아니지만 TrkB와 Akt의 인산화가 상당히 증가하였다. 치료는 BrdU+/NeuN+ 세포 수를 증가시키는 한편, 뇌졸중 후 뇌 위축(atrophy)도 현저히 감소시켰다. 이러한 결과는 LM22A-4-SMB-3가 p-TrkB 및 p-Akt 수준을 증가시키고 신경생성을 촉진함으로써 허혈성 손상을 완화하고 신경학적, 운동 및 인지 기능을 회복시킬 수 있음을 시사한다. 따라서 SMB-3 매개 전달을 통한 LM22A-4는 잠재적으로 적용 가능한 전달 시스템이며, LM22A-4-SMB-3의 사용은 뇌졸중 후 예후를 개선하기 위한 새로운 치료 전략으로 고려될 수 있다.

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