Statins에 의한 신경줄기세포의 생존, 증식에 대한 연구

Abstract

Statins은 HMG-CoA reductase의 inhibitor로 작용하여 세포내의 cholesterol 생산을 중단시켜 고지혈증이나 동맥경화와 같은 심뇌혈관계 질환에 주로 쓰이는 약물이다. Statins은 Phosphatidylinositol-3 Kinase(PI3K) activator로 작용하여 세포 생존에 관련된 인자들을 증가시키며 뇌줄중 후 세포손상을 회복시킨다는 결과가 있는 반면, 일부에서는 탈수초질환의 신경재생을 억제하거나, 인지 장애를 초래한다는 연구 결과도 보고되고 있다. 본 논문에서는 이와 같이 이중의 날을 가지고 있는 Statins이 Neural Stem Cells (NSCs)의 생존과 증식에는 어떠한 영향을 미치는지 살펴보았다. Neural Stem Cells의 경우는 Embryo 13일짜리와 9주령의 성인 rat에서 culture된 세포 두 가지로 나누어 진행하였다. NSCs에 여러 농도의 Pitavastatin (PITA), Simvastatin (SIM), 그리고 Atorvastatin (ATOR)을 각각 24, 48, 그리고 72시간으로 처리하였다. 그 결과, 신경줄기 세포의 특성을 보여주는 Nestin과 증식을 보여주는 ki67의 발현이 Statins의 처리 시간과 농도의 증가에 따라 감소하였다. 이는 NSC의 분화가 촉진되면서 일어나는 현상으로 해석되며, 예외적으로Oligodendrocyte로의 분화는 억제됨을 확인했다. 또한, 생존을 나타내는 CCK-8 수치가 감소하였으며, 증식을 나타내는 BrdU와 Colony Forming Unite (CFU) assay를 통해 증식 정도도 농도와 시간 의존적으로 감소함을 확인하였다. 반면, 9주령의 NSCs에서 동일하게 실시한 실험에서는 생존력과 증식력이 embryo NSC와 비슷한 경향성을 나타냈지만, 저농도의 SIM에서 더 오래 생존이 유지되었고, 증식 정도 역시 SIM에서 특이적으로 길게 지속되었다. Embryo NSC에서 Statins에 의한 세포 사멸정도는 시간과 농도에 의존하여 증가하였고 Annexin V와 PI을 통한 Apoptosis진행정도 또한 증가함을 확인하였다. Statins처리로 인해 세포 내의 세포생존에 관련된 단백질 pAkt(Ser473), pGSK-3β(Ser-9), Bcl2의 발현을 감소하고, 세포 사멸에 관련된 Bax, Cleaved caspase9와 Cleaved caspase3의 발현은 증가하였음을 확인했다. 이러한 결과들을 고려할 때, Statins은 NSCs에서 생존과 증식의 저하를 가져올 수 있고, adult NSCs보다는 embryo NSCs에 더욱 부정적으로 작용한다고 판단할 수 있었다. 그러므로, 신경계질환에 많이 사용되고 있는 Statins의 사용시, 임산부와 수유기 여성, 그리고 어린이들에게는 투약을 피하는 것이 좋고, 성인에게 투약할 때에도 복용농도와 주기에 주의하며, 남용하여 사용하지 않기를 권장한다.