백서 뇌출혈 모델에서 수소흡입이 산화스트레스 및 자가세포사멸에 미치는 영향

Abstract

수소는 강력한 환원제로서 최근 여러 뇌손상모델에서 신경보호효과 및 항산화스트레스 효과가 있음이 발표되었다. 본 연구는 수소를 기체 상태로 흡입한 군과 기존의 보존적 치료군 간에 뇌출혈 후의 산화스트레스나 염증 반응의 감소 정도와 자가세포사멸에 미치는 영향에 관하여 비교 연구하였다. 연구 집단은 두피절개만 가한 Sham 군(n=15), 뇌출혈-대조군(n=15), 뇌출혈-수소투여군 (n=15)로 구성하였다. 뇌출혈은 뇌정위 장치 하에서 좌측 선조체에 제 4형 세균성 콜라젠 분해 효소를 주입하여 유도하였다. 수소는 수소 발생기를 통하여 케이지내로 주입하였으며 백서가 스스로 흡입하게 하였다. 사망률 및 신경학적 결핍증상은 모델 생성 후 6, 24, 48시간에 각각 확인하였으며, 각 군당 5마리씩 배정하였다. 항산화효과를 보기위한 malondialdehyde, 염증반응을 보기위한 TNF-a, IL1-b, 자가세포사멸을 보기위한 caspase-3 등은 백서를 희생후 바로 채취한 뇌조직을 영하 70도 냉동하여 real-time PCR을 이용하였다. 뇌출혈군에서는 샴군에 비해 6, 24, 48 시간에 모두 뇌부종 및 신경학적 결핍 증상을 보였으며, 신경염증 및 자가세포사멸의 표지자가 증가하였다. 뇌출혈-수소투여군에서는 산화스트레스, 신경염증, 자가세포사멸 관련한 표지자가 통계적으로 유의하게 감소하고, 신경재생 및 성장인자가 증가함이 관찰되었으나, 이 소견들은 24시간 이전에서만 유의하였다. 수소기체의 흡입은 뇌출혈 이후 발생하는 초기 뇌손상에 대해 신경보호효과가 있음을 확인할 수 있었고, 이는 항산화스트레스, 항염증, 항자가세포사멸 효과에 의한 것으로 생각된다. 향후 대단위 실험을 통해 24시간 이내의 초급성기 뿐만이 아닌 질병의 초기에 효과가 있는지에 대해 통계학적인 유의성을 확인해 볼 필요가 있다고 생각된다.