시신경절단모델에서 라파마이신의 신경보호효과에 대한 연구

목적: 흰쥐의 시신경절단모델에서 라파마이신(rapamycin)을 이용한 자가포식현상(autophagy)의 활성화가 망막신경절세포를 보호하는지 알아보았다. 대상과 방법: 흰쥐의 유리체강 내 라파마이신을 주입한 후 망막신경절세포에서 자가포식현상이 활성화되는지 면역조직화학염색으로 관찰하였다. 시신경을 절단한 직후 유리체강 내 5 ng/μl의 라파마이신을 주입하였고, 7일 및 14일 후의 망막신경절세포수를 구하였다. 한편, 시신경 절단 후 라파마이신과 자가포식현상억제제를 유리체강 내 동시 주입하여 7일 후 망막신경절세포수를 관찰하였다. 결과: 라파마이신 주입 후 망막신경절세포에서 phospho-S6 ribosomal protein의 발현이 감소하였다. 시신경 절단 후 라파마이신을 주입한 군은 7일 후 대조군에 비해 유의하게 많은 망막신경절세포가 관찰되었으나 14일째 차이가 없었다. 7일 후 라파마이신을 재주입한 경우 14일째 신경보호효과를 보였다. 시신경 절단 후 라파마이신과 자가포식현상억제제를 동시에 주입했을 때 망막신경절세포수에 차이가 없었다. 결론: 라파마이신으로 활성화된 자가포식현상이 시신경절단모델에서 망막신경절세포에 대한 신경보호효과가 있음을 보였다. Purpose: The present study investigated whether rapamycin activated autophagy in retinal ganglion cells (RGC) and evaluated its effect on RGC survival following optic nerve transection (ONT). Methods: The activation of autophagy in RGCs after intravitreal injection of rapamycin was evaluated with the immunohistochemical staining of phospho-S6 ribosomal protein. Rapamycin or 0.1% DMSO was injected intravitreally immediately after ONT. At 1 and 2 weeks after ONT, the RGCs were counted. Rapamycin and autophagy inhibitors, 3-methyladenine or Wortmannin were co-injected intravitreally after ONT and the RGCs were counted 1 week later. Results: Expression of phospho-S6 ribosomal protein was decreased in RGCs after intravitreal injection of rapamycin. The RGC number was significantly higher in the rapamycin group than in the control group 1 week after ONT. However, the RGC number was not different between the 2 groups 2 weeks after ONT. Repeated intravitreal injection of rapamycin at 1-week intervals showed neuroprotection 2 weeks after ONT. The RGC number was not different between the control group and the co-injection group of rapamycin-autophagy inhibitor. Conclusions: Activated autophagy by rapamycin was neuroprotective in RGC after ONT.