저산소-허혈성 뇌 손상 후 신생아 마우스에서 N-벤질 에이코사펜타엔아미드의 신경 보호
Mar 21, 2022
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마카(Lepidium meyenii)는 약효와 영양가로 인해 인기 있는 기능성 식물성 식품으로 부상했습니다.마카미드, 에서 발견되는 독점적인 활성 성분으로마카는 항피로 특성 및 생식 건강 개선과 같은 다중 생체 활성을 갖는 비극성 장쇄 지방산 N-벤질 아미드의 독특한 시리즈입니다. 이 연구에서 새로운 종류의 최대화, N-벤질 에이코사펜타엔아미드(NB-EPA)가 다음에서 확인되었습니다.마카. 우리는 저산소 허혈성 뇌 손상에서 잠재적인 신경 보호 역할을 더 탐구합니다. 우리의 연구 결과는 생합성 NB-EPA를 사용한 치료가 뇌경색의 크기를 상당히 완화하고 신생아 마우스의 저산소-허혈성 뇌 손상 후 신경 행동 장애를 개선함을 나타냅니다. NB-EPA는 허혈성 공격 후 신경 세포의 세포 사멸을 억제했습니다. NB-EPA는 인산화된 AKT 신호전달의 활성화를 통해 신경 세포 생존 및 증식을 개선했습니다. 참고로, 허혈성 신경 손상에 대한 NB-EPA의 보호 특성은 p53-PUMA 경로의 억제에 의존했습니다. 종합하면, 이러한 발견은 NB-EPA가 저산소-허혈성 뇌병증이 있는 신생아를 위한 새로운 신경보호제일 수 있음을 시사합니다.
키워드:마카; N-벤질 에이코사펜타엔아미드; 신생아 저산소 허혈성 뇌병증; 신경보호; 퓨마
1. 소개
신생아 저산소 허혈성 뇌병증(HIE)은 산소 결핍과 혈류 감소로 인한 뇌 손상의 흔한 원인입니다[1,2]. HIE는 어린이의 신경 기능 장애를 일으키는 주요 요인인 뇌의 발달을 극도로 싫어합니다[3]. HIE의 가장 흔한 결과는 뇌성 마비, 심각한 인지 장애, 운동 및 행동 장애를 포함하여 매년 수백만 명의 신생아 사망 또는 장기 장애를 초래합니다[4]. 치료적 저체온증은 신생아 HIE 환자에게 임상적으로 일반적인 치료법이며 생존자의 신경학적 결과를 개선하는 것으로 나타났습니다[5]. 그러나 저체온 요법을 사용하는 것만으로는 심각한 HIE에서 사망률을 감소시키거나 심각한 신경 발달 장애를 예방하기에 충분하지 않습니다[6]. 현대 의료 기술의 눈부신 발전에도 불구하고 HIE에 의한 신경 손상에 대한 효과적인 치료법은 없다[7]. 신경 보호 요법은 뇌 기능의 장기적인 회복에 매우 중요합니다[8]. 따라서 안전하고 효과적인 신경보호 치료제의 개발이 필요하다.
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마카(Lepidium meyenii)는 남아메리카 십자화과에 속하는 한해살이 또는 2년생 초본으로 2011년 신자원식품으로 분류되었다[9,10]. 다당류, 피토스테롤, 알칼로이드, 글루코시놀레이트, 마카엔 및마카미드[11,12]. 이러한 생리 활성 성분 중 비극성 장쇄 지방산 N-벤질아미드 화합물의 군인 마카미드가 특징적인 성분으로 인식되어 마카의 항피로, 항골다공증, 수태능 향상 등의 주요 효능에 기여하였다[13 -15]. 마카미드와 그 합성 유사체는 최근에 뚜렷한 지방산 아미드 가수분해효소(FAAH) 억제 활성을 나타내는 것으로 보고되었으며, 이는 이러한 화합물이 잠재적인 신경 보호 및 항염 활성을 갖는다는 것을 의미합니다[16,17].
세뇨관
본 연구에서 새로운 종류의 최대화 N-벤질 에이코사펜타엔아미드(NB EPA)가 다음에서 확인되었습니다.마카. 우리는 저산소-허혈성 뇌 손상에 대한 생물학적 활동을 더 탐구합니다. 우리의 연구 결과는 NB-EPA가 뇌경색 및 행동 장애의 개선을 통해 HI 매개 신생아 뇌 손상을 상당히 개선한다는 것을 보여주었습니다. 특히, 허혈성 뉴런 생존에 대한 NB-EPA의 신경 보호 효과는 p53-PUMA 신호 전달 경로의 억제에 의존했습니다.
2. 결과
2.1. N-벤질 에이코사펜타엔아미드의 동정 및 합성
마카미드벤질아민과 지방산 부분에 의해 형성되는 아미드 알칼로이드의 일종으로,마카. 여기에서 우리는 마카에서 새로운 최대화인 NB-EPA(분자식 C27H37NO)를 확인했습니다. 그림 1A에서 볼 수 있듯이 전자분무 이온화 질량 분석법(HPLC-ESI-MS/MS)을 사용하는 고성능 액체 크로마토그래피는 7의 머무름 시간과 함께 m/z 392.3의 총 이온 크로마토그램에 기록된 두 개의 피크를 표시했습니다.{1 각각 0}}분 및 9.{14}}분입니다. MS/MS 스펙트럼은 머무름 시간이 7.0분인 피크의 단편 정보가 NB-EPA의 이론적 단편과 일치함을 보여주었습니다(그림 1B). 이 새로운 마카미드에서 검출된 주요 단편 이온 피크는 m/z 91.1이었고, 이는 벤질 [C7H7] plus 에 해당합니다. 지방산 측의 MS/MS 단편 이온 피크는 NIST(National Institute of Standards and Technology) 화학 웹북(SRD 69)에서 보고된 에이코사펜타엔산의 MS/MS 데이터와 일치했습니다.
NB-EPA 함량이 낮기 때문에마카, 우리는 carbodiimide 축합 방법을 사용하여 NB-EPA를 합성했습니다. 합성된 혼합물을 반-분취 HPLC 시스템으로 정제하였다. 머무름 시간이 23.5분에서 25.5분인 분획을 수집하고 수집된 분획의 순도는 98.2%에 도달했습니다(그림 1C, D). HPLC-MS/MS 분석은 생합성 NB-EPA와 천연 NB-EPA가 동일한 크로마토그래피 분리 특성과 2차 질량 분석 단편 정보를 가지고 있음을 보여주었습니다(그림 1E-G). 함께, 이 데이터는 새로운마카미드NB-EPA는 다음에서 확인되었습니다.마카성공적으로 합성되었습니다.
2.2. NB-EPA는 신생아 HI 뇌 손상의 경색 부피 및 신경 행동 결핍을 감소시킵니다
그런 다음 저산소성 허혈성(HI) 뇌 손상 후 신생아 마우스에서 NB-EPA의 생체 활성을 조사했습니다. 뇌 모양의 이미지는 허혈성 뇌 조직이 HI 후 1일, 3일, 7일 및 14일에 비히클 그룹에서 하얗고 부어올랐음을 보여주었습니다(그림 2A). 대조적으로, 3일 동안 250μg/day의 용량으로 NB-EPA를 투여하면 뇌 부종과 뇌 수분 함량이 크게 완화되었습니다(그림 2A, B). 2,3,{14}}트리페닐 테트라졸륨 클로라이드(TTC)로 염색한 결과, NB-EPA 처리(11.13 ± 2.58%)가 비히클(37.01 ± 4.68%)과 비교하여 HI 후 3일째 뇌경색의 크기를 분명히 감소시키는 것으로 나타났습니다. ) (그림 2C). 신경 행동 테스트는 비히클 그룹의 마우스가 HI 후 1, 3 및 7일에 상당한 신경 행동 장애를 나타냄을 보여주었습니다(그림 2D-F). 반대로 NB-EPA 치료는 이러한 신경학적 결함을 분명히 개선했습니다(그림 2D-F). 따라서 이러한 데이터는 NB-EPA가 HI 뇌 손상 후 신생아 마우스의 허혈성 병변 및 신경 행동 결핍으로부터 보호한다는 것을 나타냅니다.
그림 1. 천연 NB-EPA 및 합성 NB-EPA의 크로마토그램 및 MS/MS 스펙트럼.(A) 마카 추출물 샘플에 대해 긍정적으로 선택된 이온 모니터링(SIM) 모드에서 얻은 대표적인 총 이온 전류(TIC) 크로마토그램. (B) 마카 추출물 샘플에 대한 m/z3923([NB-EPA 플러스 H]*)의 MS/MS 스펙트럼. (C) 합성 NB-EPA 물질의 반제조 HPLC 크로마토그램. (D) 반 준비 HPLC 시스템에서 수집한 NB-EPA 분획(23.{9}}.5분)의 HPLC 크로마토그램. (E) 합성 NB-EPA 샘플에 대해 양성 SIM 모드에서 얻은 대표적인 TIC 크로마토그램. (F) 생합성 NB-EPA 샘플에 대한 m/z 392.3의 MS/MS 스펙트럼 (G) NB-EPA의 화학 구조.
2.3. NB-EPA는 신경 세포 사멸을 억제하여 HI로 인한 뇌 손상을 줄입니다
다음으로, 우리는 HI 뇌 손상에서 NB-EPA의 보호가 신경 세포 사멸의 조절과 관련이 있는지 여부를 조사했습니다. Hematoxylin-eosin(HE) 염색은 피질, 해마 치상회(DG), Cornu의 암모니아(CA) 1 및 CA3 영역의 뉴런 배열이 무질서한 것으로 나타났습니다. HI 손상 후 허혈성 뇌에서 신경 섬유 섬유가 느슨해지고 공포가 해소되었습니다. 그러나 NB-EPA를 사용한 치료는 신경 세포 손상을 분명히 폐지했습니다(그림 3A). Western blot은 NB-EPA가 허혈성 뇌 조직에서 p53, PUMA 및 Bax와 같은 pro-apoptotic protein의 발현을 현저히 감소시켰음을 확인시켜줍니다(그림 3B, C). 또한, 뉴런 핵 항원(NeuN) 및 TUNEL 이중 염색은 비히클(14.39 ± 2.55%). (그림 3D). 함께, 이러한 데이터는 HI 뇌 손상에 대한 NB-EPA의 유익한 효과가 신경 세포 세포 사멸의 억제에 관여한다는 것을 의미합니다.
그림 2. NB-EPA 투여는 HI 뇌 손상 후 신생아 마우스의 뇌경색 및 행동 결함을 감소시킵니다. (A) HI 후 1,3,7 및 14일에 뇌 모양의 대표적인 이미지. (B) Hl 후 3일에 모든 마우스 그룹의 뇌 수분 함량에 대한 통계적 분석. (C) HI 및 경색 부피의 정량적 분석 후 3일째에 모든 그룹의 마우스로부터 TTC로 염색된 관상 뇌 절편의 대표적인 사진. (DF) HI 후 1일, 3일 및 7일에 지주성 반사(D), 절벽 회피 반응(E) 및 그립 테스트(F)의 신경 행동 결과. 데이터는 평균 ± 평균의 표준 오차(SEM)( 그룹당 n=8).*p<0.05 compared="" to="">
2.4. NB-EPA는 신경 세포 사멸을 억제하여 HI로 인한 뇌 손상을 줄입니다
Nissl 염색은 많은 수의 뉴런이 위축, 부종 및 핵 pyknosis를 나타내고 허혈성 뇌에서 Nissl 소체가 사라지면서 사망하는 것으로 나타났습니다. 대조적으로, NB-EPA는 HI 손상 후 뉴런 생존 및 뉴런 재배열을 분명히 개선했습니다(그림 4A, B). Western blot은 NB-EPA가 HI 챌린지 7일 후 허혈성 뇌 조직에서 생존 신호로 작용하는 인산화된 AKT(p-AKT)의 수준을 상승시켰음을 보여주었습니다(그림 4C, D). Doublecortin(DCX)은 뉴런 전구체 및 젊은 이동 뉴런의 표지자이며[18], Ki-67는 세포 증식의 표지자입니다[19]. NB-EPA 처리(19.83 ± 1.25 cells/mm3)는 비히클(11.83 ± 1.08 cells/mm3)과 비교하여 HI 후 7일째에 Ki{16}} + DCX + 세포의 수를 현저히 증가시켰습니다(그림 4E). 따라서 이러한 데이터는 NB-EPA가 HI 뇌 손상 후 신생아 마우스의 신경 생존 및 증식을 촉진한다는 것을 의미합니다.
그림 3. NB-EPA는 HI 뇌 손상 후 신생아 마우스의 신경 세포 사멸을 억제합니다. (A) HI 후 7일째에 모든 마우스 그룹의 피질, 해마 DG, CA1 및 CA3 영역에서 HE 염색의 대표적인 사진(스케일 막대, 75 μm) (B) p53, PUMA의 대표적인 웨스턴 블롯 이미지, 및 HI 후 7일째의 모든 마우스 그룹의 Bax. (C) 데이터의 농도계 분석은 (B)에 표시됩니다. (D) 7일 후 모든 마우스 그룹의 NeuN(빨간색) 및 TUNEL(녹색)의 대표 이미지 대뇌 피질의 HI(왼쪽, 눈금 막대, 25um), HI(오른쪽) 7일 후 NeuN 및 TUNEL 이중 표지된 세포의 정량 데이터는 평균 ± SEM(그룹당 n =8)입니다. *피<005 compared="" to="">
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2.5. NB-EPA는 신경 세포 사멸을 억제하여 HI로 인한 뇌 손상을 줄입니다
신생아 HI 뇌 손상에 대한 NB-EPA의 위의 보호 효과에 기초하여, 우리는 시험관내 뉴런 생존에 대한 NB-EPA의 직접적인 영향을 추가로 평가했습니다. 시험관 내에서 7일 동안 배양된 1차 피질 뉴런은 둥글고 작았으며 풍부한 시냅스와 상호 연결된 네트워크가 있었습니다(그림 5A). 뉴런의 순도는 유세포 분석에 의해 결정되었고, 양성 비율은 95% 이상이었습니다(그림 5B). NeuN* 뉴런도 면역형광법에 의해 식별되었습니다(그림 5C). 이러한 결과는 1차 피질 뉴런이 성공적으로 배양되었음을 보여줍니다.
그림 4. NB-EPA는 HI 뇌 손상 후 신생아 마우스의 신경 생존 및 증식을 개선합니다. (A) HI 후 7일째에 모든 쥐 그룹의 피질, 해마 DG, CA1 및 CA3 영역에서 Nissl 염색의 대표적인 사진(스케일 막대, 75μm). (B) 뉴런 수의 통계적 분석은 (A)에 나와 있습니다. (C) H 후 7일에 모든 그룹의 마우스에서 p-AKT 및 AKT의 대표적인 웨스턴 블롯 이미지. (D) 데이터의 농도계 분석은 (C)에 표시됩니다. (E) 해마 DG 영역에서 HI(왼쪽, 눈금 막대, 25um) 후 7일에 모든 마우스 그룹의 DCX(녹색) 및 Ki-67(빨간색)의 대표적인 이미지; HI 후 7일째의 DCX 및 Ki{11}} 이중 레이블 셀의 정량화(오른쪽). 데이터는 평균±SEM(그룹당 n=8)입니다.*p<0.05 compared="" to="">
그런 다음, 뉴런은 3시간 동안 산소-포도당 결핍(OGD)을 받고 다른 농도의 NB-EPA로 처리되었습니다. 저산소성 뉴런은 차내 PBS 처리 배양물에서 위축 및 핵 pyknosis와 함께 나타났습니다. 대조적으로, NB-EPA 치료는 OGD 후 신경 생존을 유의하게 개선했습니다(그림 5D). 24시간 후에 세포 계수 키트-8(CCK{9}}) 분석을 사용하여 뉴런 생존을 측정했습니다. 도 5E에 도시된 바와 같이, NB-EPA 처리는 OGD 초기 후 뉴런의 생존율을 명백히 구제하였다. NB-EPA의 최대 효능은 1μM에서 달성되었으며, 이는 모든 다음 시험관 내 실험에 사용되었습니다. 유세포 분석은 NB-EPA 처리 배양액에서 아넥신 양성 뉴런의 수가 비히클 PBS 처리 배양액에 비해 유의하게 감소되었음을 확인했습니다(그림 5F). 한편, NB-EPA 처리는 또한 OGD-컨디셔닝된 뉴런에서 p53, PUMA 및 Bax를 포함하는 세포자멸 관련 단백질의 발현을 현저하게 억제한다(도 5G, H). 따라서 이러한 데이터는 NB-EPA가 신경 세포의 세포 사멸을 억제하면서 신경 생존의 상향 조절을 통해 신경 손상을 약화시킨다는 것을 의미합니다.
그림 5. NB-EPA는 OGDchallenge 후 허혈성 신경 손상을 줄입니다. (A) 1,3 및 7일에 배양된 1차 피질 뉴런의 대표적인 이미지(스케일 막대, 25μm). (B) 시험관 내에서 7일 동안 배양된 1차 피질 뉴런의 NeuN과 세포의 비율.(C) NeuN(녹색) 및 4',{8}}디아미디노{9}}페닐린돌(DAPI)의 대표적인 이미지( 파란색) 시험관 내에서 7일 동안 배양된 1차 피질 뉴런(척도 막대, 10um). (D) 3시간 OGD(축척 막대, 25 μm) 후 24 hof 배양에서 모든 그룹의 1차 피질 뉴런의 대표적인 이미지. (E) CCK-8 분석은 3시간 OGD 또는 대조군 조건에 노출된 중성자 농축 배양물에서 추가 24시간 동안 다양한 농도의 NB-EPA로 처리합니다.(F) 24시간에서 연결 뉴런의 백분율 3시간 OGD 후 배양. (G) 3시간 OGD 후 배양 24시간 후 모든 그룹의 p53, PUMA 및 Bax의 대표적인 웨스턴 블롯 이미지.(H) 데이터의 농도계 분석은(G)에 표시됩니다. 데이터는 평균 ±SEM(각 그룹의 n =3)입니다.* p<0.05 compared="" to="">
2.6. NB-EPA는 p53-PUMA를 억제하여 뉴런을 세포자멸사로부터 보호합니다.
신호전달 p53-PUMA 경로는 허혈/재관류 유발 대뇌 신경 세포 세포 사멸에 참여하는 것으로 알려져 있습니다[20]. 우리는 여기에서 신경 세포 사멸에 대한 NB-EPA의 보호가 p53-PUMA 경로의 억제와 관련이 있는지 여부를 조사했습니다. 도 6A에 나타낸 바와 같이, NB-EPA는 OGD-조건화된 세포 사멸을 폐지했지만 p53 억제제인 피피피트린-(PFT)으로 전처리된 샘플에는 영향을 미치지 않았다. 한편, NB-EPA 처리는 OGD-컨디셔닝된 뉴런에서 pro-apoptotic protein Bax의 발현을 현저하게 억제했지만 PFT로 전처리된 뉴런에는 영향을 미치지 않았습니다(그림 6B). PUMA 발현은 OGD 챌린지 후 뉴런에서 눈에 띄게 향상되었지만 PUMA mRNA와 단백질 발현은 PFT 전처리된 뉴런에서 변화하지 않았으며, 이는 뉴런에서 PUMA 유도가 p{15}}의존적임을 나타냅니다(그림 6C). NB-EPA 처리는 뉴런에서 OGD 유도 PUMA 발현을 억제했지만 PFT 전처리된 뉴런에는 영향을 미치지 않았습니다(그림 6C). 특정 PUMA 침묵을 갖는 대뇌 뉴런은 PUMA 발현 뉴런과 비교하여 OGD 챌린지 후 24시간에 더 낮은 비율의 세포자멸 세포(그림 6D)와 Bax 단백질의 감소된 발현(그림 6E)을 보여주었습니다. 따라서 이러한 데이터는 NB-EPA 매개 OGD 유도 뉴런 세포 사멸 억제가 p53-PUMA 경로의 억제에 크게 의존한다는 것을 나타냅니다.
그림 6. NB-EPA는 p53-PUMA 경로의 억제를 통해 뉴런 세포자멸사를 감소시킵니다. (A) NB-EPA가 있거나 없는 배양 24시간 및 OGD 3시간 후 p53 억제가 있거나 없는 아넥신 플러스 뉴런의 백분율. (B) NB-EPA가 있거나 없는 배양 24시간 및 3시간 OGD 후 p53 억제가 있거나 없는 Bax의 대표적인 웨스턴 블롯 이미지(왼쪽); Bax 단백질 발현의 농도계 분석(오른쪽). (C) NB-EPA가 있거나 없는 배양 12시간 및 3시간 OGD 후 뉴런에서의 PUMA mRNA 발현(왼쪽); NB-EPA가 있거나 없는 배양 24시간 및 3시간 OGD(오른쪽) 후 뉴런에서 PUMA 단백질 발현의 평균 백분율. (D) NB-EPA가 있거나 없는 배양 24시간 및 OD 3시간 후 PUMA 녹다운이 있거나 없는 아넥신 뉴런의 백분율.(E) 배양 24시간에서 PUMA 녹다운이 있거나 없는 Bax의 대표적인 웨스턴 블롯 이미지 또는 NB-EPA 없이 3시간 OGD 후(왼쪽); Bax 단백질 발현의 밀도계 분석(오른쪽). 데이터는 평균 ± SEM(그룹당 n=3)입니다.*p< 0.05="" compared="" to="" vehicle.="" n.s.="" not="">
3. 토론
주산기 질식으로 인한 신생아 저산소-허혈 손상은 신생아기에 가장 흔한 질병 중 하나입니다. 유아의 뇌 손상을 줄이거나 신경 기능을 향상시키는 효과적인 약제학적 치료 개입이 부족합니다[21]. 현재 연구에서 우리는 새로운 마카미드 NB-EPA 치료가 신생아 생쥐의 저산소-허혈성 뇌 손상을 유의하게 완화한다는 것을 발견했습니다. NB-EPA의 신경보호는 신경세포 사멸을 억제하면서 신경세포 생존의 상향조절과 관련이 있었다. 특히, NB-EPA 매개 항아폽토시스 기전은 p{7}}PUMA 신호 전달의 억제에 의존했습니다. 마카의 특징적인 표지 화합물로 알려진 마카미드는 다양한 불포화도를 가진 벤질아민과 장쇄 지방산 부분으로 구성됩니다[22].
마카 추출물에는 23가지 종류의 마카미드가 보고되었으며, 그 중 N-벤질헥사데칸아미드는 페루산 마카에서 가장 풍부한 화합물이고 N-벤질-9Z,12Z-옥타데카디엔아미드는 운남 마카에서 가장 풍부한 화합물입니다. [23]. 이 연구에서 우리는 Yunnan의 마카에서 새로운 마카미드 NB-EPA를 확인했습니다. 마카미드 NB-EPA는 벤질아민과 에이코사펜타엔산(EPA; 20:5, n{11}})으로 구성되며, 오메가{12}} 고도불포화 지방산(n{13}} PUFA ). n{14}} PUFA와 그 대사산물은 중추신경계에 존재하며 신경전달, 신경발생, 신경염과 같은 뇌 기능 및 질병에 중요한 역할을 하는 것으로 보고되었습니다[24]. 참고로 일부 연구에서는 n{16}} PUFA 및 도코사헥사엔산(DHA; 22:6, n{19}})보다 EPA가 대부분의 허혈성 뇌졸중 유형의 위험을 낮추는 것과 관련이 있다고 제안했습니다[25 ]. 이러한 발견과 일치하여, 우리는 이 새로운 마카미드 NB-EPA가 뇌 손상을 완화할 뿐만 아니라 HI 손상 후 신경 행동 결핍을 개선한다는 것을 입증했습니다. 뉴런은 신경계의 가장 기본적인 구조적, 기능적 단위로, 입력된 정보를 연결 및 통합하고 정보를 내보내는 기능을 합니다. 저산소증과 허혈로 인해 뇌가 손상되면 많은 수의 뉴런이 손상되어 신경 기능 장애가 발생합니다. 세포 스트레스 반응의 핵심 조절자인 p53은 뇌 손상 후 허혈성 부위에서 활성화될 수 있습니다[26]. 이는 신경 세포 사멸을 촉진할 수 있으며 p53 결핍 또는 p53 억제제의 적용은 다양한 뇌졸중 모델에서 뇌 손상을 유의하게 약화시킬 수 있습니다[27]. p{27}}매개된 세포자멸사는 다양한 분자 기전을 통해 발생하며, 그 중 PUMA, ap{28}} 및 세포자멸사의 상향 조절 조절자는 p53의 강력한 proapoptotic 유전자 다운스트림입니다[28]. 연구에 따르면 p53-PUMA 경로는 쥐에서 미토콘드리아 억제제에 의해 유도된 선조체 뉴런의 세포자멸사에 관여하는 것으로 나타났습니다[29].
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p53 억제제와 PUMA siRNA에 의한 p53-PUMA 피드백 루프 활성화의 억제는 허혈 재관류에 의해 유도된 신경 세포 사멸 및 염증을 감소시킬 수 있습니다[30]. 여기에서 우리의 발견은 PUMA가 HI 뇌 손상 후 뉴런에서 p{4}}매개 세포자멸의 강력한 실행자임을 보여주는 이러한 연구와 일치합니다. NB-EPA 치료는 뉴런에서 PUMA의 HI 유발 상승을 억제합니다. 또한, 신경 생존에 대한 NB-EPA의 보호 효과는 PUMA 신호 전달의 억제에 크게 의존합니다. 증분 증거는 n-3 PUFA가 허혈성 뇌 손상 후 뉴런 생존 및 신경 발생에 기여한다는 것을 보여줍니다[31,32]. 뇌졸중의 예후를 개선하고 추가 신경 손상을 제한할 수 있습니다[33]. 허혈성 뇌졸중은 뇌실하대(SVZ)에서 신경전구세포의 증식과 분화를 유도하지만, 새로 생성된 대부분의 뉴런은 뇌졸중 직후 사망한다[34]. n{13}} PUFA는 미성숙 뉴런의 생존을 향상시킬 뿐만 아니라 뇌졸중 손상 후 피질 실질에서 성숙을 촉진하는 것으로 보고되었습니다[35]. 최근 여러 연구에서도 마카미드가 미토콘드리아 호흡 기능 개선과 관련된 신경 손상 개선에 유익한 효과가 있다고 제안했습니다[36,37].
AKT 신호 전달 경로는 세포자살 억제 메커니즘에서 중요한 역할을 합니다. 뇌가 손상되면 AKT 경로가 활성화되고 신체가 자가 보호 및 손상 복구를 시작하여 p-AKT의 발현이 증가합니다[38-41]. 이러한 발견에 따라, 우리는 NB-EPA를 사용한 치료가 pro-apoptotic 경로를 억제하면서 pro-survival AKT 신호 전달의 활성화를 통해 HI 매개 뇌 손상으로부터 신경 세포의 생존을 보호한다는 것을 관찰했습니다.
오랫동안 신경생물학자들은 신경줄기세포(NSC)가 출생 직전이나 직후에 사라지고 그 때 신경발생이 멈춘다고 믿었습니다. 성숙한 뇌에는 새로운 뉴런이 없다는 개념이 196년대에 바뀌기 시작했습니다.{12}} 연구의 발전과 함께 성체 NSC는 주로 해마치상회(hippocampal dentate gyrus)의 SVZ와 SGZ(subgranular zone)에 존재한다는 것이 밝혀졌다[42-44]. 또한, NSC가 중추신경계(CNS)의 다른 광범위한 영역에도 존재한다는 것이 나중에 확인되었습니다[45]. 최근 연구에 따르면 피질의 내인성 NSC가 뇌 손상 후 활성화되어 자가 재생, 증식 및 새로운 뉴런, 성상교세포 및 희돌기아교세포의 생성을 통해 저산소-허혈성 뇌 손상의 복구에 기여할 수 있음이 밝혀졌습니다[46,47] . DCX는 신경 세포의 미세소관을 안정화시켜 신경 복구에 기여하고 새로운 신경 세포가 손상된 뇌 부위로 이동하는 것을 추적하는 마커를 나타냅니다[48]. 저산소-허혈성 뇌 손상과 심각한 외상성 뇌 손상은 DCX를 발현하는 새로운 선조체 뉴런의 생성을 증가시킵니다[49]. Ki{11}}는 G0 단계를 제외한 모든 증식 주기를 포괄하는 증식하는 세포와 관련된 핵 항원입니다. 이 연구에서 NB-EPA 투여는 HI 뇌 손상 후 Ki{14}} + DCX + 세포의 상향 조절과 관련된 신경 발생을 분명히 촉진합니다. 그러나 Ki{15}} + DCX + 세포 수의 증가가 NB-EPA에 의해 유도된 신경 줄기 세포의 증식 및 분화와 관련이 있는지 여부는 여전히 추가 연구가 필요합니다.
참고문헌
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