주산기 저산소성 허혈성 뇌손상에서 항세포자멸사를 통한 mycophenolic acid의 신경보호 효과

Purpose : Mycophenolic acid (MPA), the active metabolite of mycophenolate mofetil (MMF), is a potent inhibitor of inosine-monophosphate dehydrogenase (IMPDH), a new immunosuppressive drug used. It was reported that MPA protected neurons after excitotoxic injury, induced apoptosis in microglial cells. However, the effects of MPA on hypoxic-ischemic (HI) brain injury has not been yet evaluated. Therefore, we examined whether MPA could be neuroprotective in perinatal HI brain injury using Rice-Vannucci model (in vivo) and in rat brain cortical cell culture induced by hypoxia (in vitro). Methods : Cortical cells were cultured using a 18-day-pregnant Sprague-Dawley (SD) rats and incubated in 1% $O_2$ incubator for hypoxia. MPA ($10{\mu}g/mL$) before or after a HI insult was treated. Seven-day-old SD rat pups were subjected to left carotid occlusion followed by 2 hours of hypoxic exposure (8% $O_2$). MPA (10 mg/kg) before or after a HI insult were administrated intraperitoneally. Apoptosis was measured using western blot and real-time PCR for Bcl-2, Bax, caspase-3. Results : H&E stain revealed increased brain volume in the MPA-treated group in vivo animal model of neonatal HI brain injury. Western blot and real-time PCR showed the expression of caspase-3 and Bax/Bcl-2 were decreased in the MPA-treated group In in vitro and in vivo model of perinatal HI brain injury, Conclusion : These results may suggest that the administration of MPA before HI insult could significantly protect against perinatal HI brain injury via anti-apoptotic mechanisms, which offers the possibility of MPA application for the treatment of neonatal HI encephalopathy. 목 적 : Mycophenolate mofetil (MMF)의 활성 대사산물인 (MPA는 IMPDH의 잠재적인 반응 억제제로써 새로운 면역치료제로 사용되고 있다. 이러한 MPA는 신경계에서 흥분독성 손상 후 뇌세포를 보호하고, 미세아교세포에서는 세포사멸사(apoptosis)를 유도하지만, 저산소성 허혈성 뇌질환에서 MPA의 효과는 아직 알려지지 않아, 본 연구에서 Rice-Vannucci 모델을 이용한 신생 백서의 저산소성 허혈성 뇌 손상과 저산소 상태의 태아 백서 뇌세포 배양에서 MPA의 뇌보호 효과를 알아보고자 실험하였다. 방 법 : 생후 7일된 백서의 좌측 총 경동맥을 결찰한 후 저산소 (8% $O_2$) 상태에서 2시간 노출하여, 저산소성 허혈성 뇌 손상을 유발하고 뇌 손상 전후에 MPA(10 mg/kg)를 투여하여 대조군과 비교하였다. 또한, 재태기간 18일된 태아 백서의 대뇌피질 세포를 배양하여 1% $O_2$ 배양기에서 저산소 상태로 세포손상을 유도하여 저산소군, 손상 전후 MPA 투여군($10{\mu}g/mL$)으로 나누어 정상산소군과 비교하였다. 세포사멸사와의 관련을 알아보기 위해서 Bcl-2, Bax, caspase-3 항체로 western blotting하였고 Bcl-2, Bax, caspase-3 primer를 이용하여 real-time PCR을 하였다. 결 과 : 형태학적으로 H&E 염색상 MPA를 투여한 군에서 뇌 보호 효과를 보였다. Western blotting과 real-time PCR을 이용한 저산소성 허혈성 뇌손상 동물 모델뿐만 아니라 저산소 상태로 태아 백서 뇌세포 배양 실험에서도 MPA 투여한 경우 caspase-3의 발현과 Bax/Bcl-2