배경: 골형성단백질 2 (Bone morphogenetic protein 2, BMP2)는 골형성단백질 계열(bone morphogenetic protein family) 내 핵심 동형이소폼으로서 혈관신생과 말초신경 재생을 촉진하는 데 중요한 역할을 하나, 신경인성 발기부전(ED)에서의 구체적 역할은 아직 불명확하다. 목적: 본 연구는 해면체신경 손상(cavernous nerve injury, CNI)으로 유도된 ED 마우스 모델에서, 외인성 재조합 BMP2 단백질의 투여가 발기 기능을 회복시키는 치료 효과를 탐색하고자 하였다. 방법: 12주령 수컷 C57BL/6 마우스를 사용하여 CNI 후 BMP2 발현 및 발기 기능을 평가하였다. 웨스턴 블롯과 면역형광 염색을 이용하여, 허위수술(sham)군 및 CNI 유발 ED군의 해면체(corpus cavernosum) 조직에서 BMP2 수준을 측정하였다. 발기 기능은 양측 해면체신경의 전기 자극을 통해 평가하였고, 이후 해면체내압(intracavernous pressure) 매개변수를 기록하였다. 기전 연구에는 면역형광 염색, 말단 데옥시뉴클레오티딜 전이효소 dUTP 닉 엔드 라벨링(terminal deoxynucleotidyl transferase dUTP nick-end labeling, TUNEL) 분석, 그리고 웨스턴 블롯 분석을 포함하였다. 또한, 적출(ex vivo) 신경돌기 성장(neurite outgrowth) 분석을 위해 배근신경절(dorsal root ganglia, DRG) 및 주요골반신경절(major pelvic ganglia, MPG) 조직을 이용하였다. 결과: BMP2 발현은 CNI 마우스의 해면체에서 유의하게 감소하였다. 재조합 BMP2 단백질의 외인성 투여는 CNI 마우스에서 발기 기능을 효과적으로 향상시켰으며, 이는 해면체 내 내피세포, 평활근세포, 퍼이사이트(pericytes), 그리고 신경세포의 회복을 통해 이루어질 가능성이 있다. 면역형광 염색과 웨스턴 블롯 분석 결과, BMP2 처치는 해면체에서 내피세포 증식을 증가시키고 세포사멸을 감소시켜 혈관신생을 촉진함이 확인되었다. 더 나아가 적출 분석에서는 리포다당질(lipopolysaccharide, LPS)에 노출된 DRG 및 MPG 조직에서 BMP2가 신경돌기 분지(neurite sprouting)를 촉진함을 보여주었다. 기전 연구는 BMP2가 신경영양인자와 VEGF의 발현을 증가시키고, AKT/eNOS 신호전달 경로를 활성화함을 추가로 시사하였다. 임상적 함의: BMP2는 신경인성 ED 또는 기타 신경혈관 질환을 치료하기 위한 전략으로 사용될 수 있다. 강점과 제한점: BMP2는 혈관 및 신경 발달에서 이중 역할을 가진다. 본 연구는 신경인성 ED에서 BMP2의 역할을 전반적으로 평가하는 데 초점을 두었다. 향후 연구에서는 좌골신경 손상(sciatic nerve injury) 마우스 모델에서 BMP2의 신경 재생 효과와 새로운 신호전달 경로를 평가할 것이다. 혈관신생 인자로서의 특성을 고려할 때, 잠재적 부작용을 피하기 위해 용량 농도를 엄격히 통제해야 한다. 결론: 재조합 BMP2 단백질의 외인성 투여는 CNI 마우스에서 발기 기능을 유의하게 개선하였으며, 이는 BMP2가 신경인성 ED 치료를 위한 유망한 치료 후보임을 시사한다.
*본 초록은 AI를 통해 원문을 번역한 내용입니다. 정확한 내용은 하기 원문에서 확인해주세요.