신생 백서의 저산소 허혈 뇌손상에서 Transforming Growth Factor-β1 투여에 따른 Nitric Oxide Synthase 이성체와 N-methyl-D-aspartate 수용체 아단위의 발현

Purpose : Transforming growth factor (TGF)-${\beta}1$ reportedly increases neuronal survival by inhibiting the induction of inducible nitric oxide synthase (NOS) in astrocytes and protecting neurons after excitotoxic injury. However, the neuroprotective mechanism of $TGF-{\beta}1$ on hypoxic-ischemic (HI) brain injury in neonatal rats is not clear. The aim of this study was to determine whether $TGF-{\beta}1$ has neuroprotective effects via a NO-mediated mechanism and N-methyl-D-aspartate (NMDA) receptor modulation on perinatal HI brain injury. Methods : Cortical cells were cultured using 19-day-pregnant Sprague-Dawley (SD) rats treated with $TGF-{\beta}1$ (1, 5, or 10 ng/mL) and incubated in a 1% O2 incubator for hypoxia. Seven-day-old SD rat pups were subjected to left carotid occlusion followed by 2 h of hypoxic exposure (7.5% $O_2$). $TGF-{\beta}1$ (0.5 ng/kg) was administered intracerebrally to the rats 30 min before HI brain injury. The expressions of NOS and NMDA receptors were measured. Results : In the in vitro model, the expressions of endothelial NOS (eNOS) and neuronal NOS (nNOS) increased in the hypoxic group and decreased in the 1 ng/mL $TGF-{\beta}1-treated$ group. In the in vivo model, the expression of inducible NOS (iNOS) decreased in the hypoxia group and increased in the $TGF-{\beta}1$-treated group. The expressions of eNOS and nNOS were reversed compared with the expression of iNOS. The expressions of all NMDA receptor subunits decreased in hypoxia group and increased in the $TGF-{\beta}1$-treated group except NR2C. Conclusion : The administration of $TGF-{\beta}1$ could significantly protect against perinatal HI brain injury via some parts of the NO-mediated or excitotoxic mechanism. 목 적 : $TGF-{\beta}1$는 흥분독성을 억제시키고 질소 산화물 생성 억제를 통한 신경세포 보호 효과가 있다고 알려져 있지만 주산기저산소 허혈 뇌손상에서 그 기전은 아직도 확실히 밝혀져 있지 않고 있다. 따라서 이번 연구에서는 신생 백서의 저산소 허혈 뇌손상에서 산화질소로 인한 신경독성 및 글루탐산염에 의한 흥분독성과 $TGF-{\beta}1$의 관계를 보고자 하였다. 방 법 : 생체외 실험으로 재태 기간 19일된 태아 백서의 대뇌피질 세포를 배양하여 1% O2 배양기에서 저산소 상태로 뇌세포손상을 유도하여 저산소군(Hypoxia), 저산소 손상 30분 전 $TGF-{\beta}1$ (1, 5, 10 ng/mL) 투여군(H+$TGF-{\beta}1$)으로 나누어 정상 산소군 (Control)과 비교하였다. 생체 내 실험은 생후 7일된 백서의 좌측 총 경동맥을 결찰한 후 저산소 (7.5% O2) 상태로 2시간 노출시켜서, 저산소 허혈 뇌손상을 유발하였다. 아무런 처치도 하지 않은 정상 대조군(Control), 경동맥 노출 후 봉합 시술만 시행한 정상 Sham 수술군(Sham-OP), 손상 30분 전 생리식염수를 주입 후 경동맥 결찰과 저산소 노출을 시행한 저산소 허혈 대조군(HI+ Vehicle), 손상 30분 전 $TGF-{\beta}1$을 대뇌로 투여하고 경동맥 결찰과 저산소 노출을 시행한 저산소 허혈 $TGF-{\beta}1$ 투여군(HI+$TGF-{\beta}1$)으로 나누어 비교분석하였다. 흥분독성과의 관련을 알아보기 위하여 NMD