배양대뇌신경세포 저산소증모델에서 반하여 의한 유전자표현의 변화

Abstract

본 연구는 저산소증에서 반하가 대뇌신경세포의 유전자 표현에 미치는 영향을 알아보기 위하여 배양한 <TEX>$E_{18}$</TEX>의 흰쥐 대뇌 신경세포를 반하로 처리하고, 저산소증을 유도한 후 microarray 기법으로 유전자 표현 변화를 조사하였다. Microarray 결과 tubb5, tgfa, ptpn11, n-ras, pdgfa 등 세포의 성장 분화에 관여하는 유전자들의 표현이 증가하였으며, 세포 자연사를 억제하는 mcl-1 유전자의 표현 또한 증가하였다. 한편 세포 자연사를 유도하는 tieg 유전자는 표현이 감소하였다(Fig. 3). 반하에 의하여 수많은 유전자의 표현이 변화되었고, 세포사를 촉진하는 유전자의 표현이 크게 증가되는 경우(예, alox12, faf1)도 있어 본 연구결과만으로 일반적인 결론을 유도하기는 어려웠다. 그러나 대략적으로 반하는 저산소증에서 주로 세포의 성장과 분화를 유지하고, 세포 자연사를 방지하는 유전자들의 표현을 증가시켜 신경 세포사를 보호하는 것으로 이해된다. Pinelliae rhizoma (Pr, 半夏) is a traditional medicine used in the treatment of incipient stroke. We investigated the effects of Pr on gene expression in a hypoxic model using cultured rat cortical cells. Pr (2.5 <TEX>$\mu$</TEX>g/ml) was added to the culture medium on DIV 12. A hypoxic shock (2% 0<TEX>$_2$</TEX>/5% CO<TEX>$_2$</TEX>, 37<TEX>$^{\circ}$</TEX>C, 3 hr) was given two days later (on DIV 14), and total mRNAs were isolated at 24 hr post-shock from both Pr-treated samples and untreated control cultures. Microarray using TwinChip <TEX>$^{TM}$</TEX> Rat-5K (Digital Genomics, Seoul) indicated that Pr upregulated genes for cell growth and differentiation (tubb5, tgfa, ptpn11, n-ras, pdgfa) and antiapoptosis (mcl-1), while downregulating the apoptosis-induced gene (tieg). Therefore, it is interpreted that Pr protects neurons from hypxoic shock by maintaining cell growth and differentiation and by preventing apoptosis.