| 초록 |
□ 연구개요 임상적으로 활용할 가치가 있는 심정지 동물모델을 이용하여 심정지에 따른 뇌/척수 손상, 즉 대뇌겉질, 줄무늬체, 해마, 소뇌, 숨뇌, 척수에 이르는 중추신경계통 전반의 신경 손상을 밝히고, 부위 별로 신경 손상 관련 기전을 밝혀 심정지에 따른 중추신경 손상의 개선 또는 새로운 치료법 개발의 토대를 마련하고자 함. □ 연구 목표대비 연구결과 • 심정지 동물모델 확립 - Rat에 베크로니움 투여를 통한 심정지 동물모델을 확립하였고, 몸 영역별 저체온 적용에 따라 생존률을 증가시킬 수 있는 조건을 확립함 (J Therm Biol, 2020). • 심정지 후 뇌의 각 영역 (겉질, 해마, 줄무늬체, 소뇌, 숨뇌) 및 척수에서 신경세포 손상 및 손상 기전 확인 - 심정지 후 시간에 따라 대뇌겉질, 해마, 줄무늬체, 소뇌, 숨뇌, 척수에서 심정지 후 신경세포 손상 시기 및 병리학적 손상 특징을 규명하였음. - 해마 CA1 영역의 피라밋세포는 심정지 2일 째 손상되는 것을 확인하였고, 아교세포 활성화 및 TNF-a의 증가와 밀접한 관련이 있음을 확인함 (Neural Regen Res, 2017). 또한 해마 CA1영역의 피라밋세포는 세포자멸사 형태로 세포사멸이 일어나는 것을 규명함 (Sci Rep, 2019). - 소뇌 퍼킨제세포의 자가포식성 세포사멸이 심정지 후 12시간부터 일어나는 것을 규명하였고, 산화적 스트레스 인자 DHE의 증가 및 내인성 항산화효소 SOD1, SOD2, GPx의 발현 감소가 밀접한 관련이 있음을 규명함 (Exp Neurol, 2019). - 대뇌겉질 3층 피라밋세포가 심정지 1일 후, 5층 피라밋 세포가 2일 후에 손상되는 것을 확인하였고, 아교세포 활성화가 밀접한 관련이 있음을 규명함. - 줄무늬체 신경세포는 심정지 1일 후부터, 숨뇌의 그물체, 척수의 전 영역에서 심정지 12시간 후부터 신경세포가 손상되는 것을 확인하였고, 이는 아교세포 활성화와 밀접한 관련이 있음을 규명함. - 허혈성 신경세포 손상에 TNF-a/TNF-R1의 발현 증가 및 TNF-R2 발현감소 (Neurochem Int. 2018), cdk5/p53 증가, HCN1, HCN2의 증가 (Int J Mol Med, 2019), Nurr1의 감소 (Mol Med Rep, 2020)와 밀접한 관련이 있음을 규명함. • 심정지 동물모델에서 중추신경 손상 개선 및 새로운 치료법 토대 개발 - 허혈성 중추신경세포 손상 완화를 위한 치료적 전략으로 저체온 (J Therm Biol, 2019), melatonin (Exp Neurol, 2019), oxcarpazepine (Brain Sci, 2019)의 신경세포 보호 효능을 확인함. □ 연구개발결과의 중요성 - 높은 사망률 원인을 차지하는 심혈관 질환에 대한 연구 수요는 자연스럽게 증가되고 있음. 이러한 시점에서 임상적으로 유용한 심혈관 질환 동물모델을 통해 신경세포 손상 및 기전을 확인하는 것은 심혈관 질환 후 신경학적 재활에 있어 폭넓은 기초지식으로 활용될 수 있음. - 현재 심정지로 인한 전신 허혈 후 발생한 뇌/척수 손상에서 신경세포 손상을 감소시키는 효과가 입증된 유일한 치료방법은 저체온 요법뿐이지만, 심장중추인 숨뇌를 포함하는 자율신경 계통의 손상 및 기전에 대한 심도 있는 연구는 심정지 후 신드롬 개선 및 다른 허혈 질환에서도 적용할 치료법 토대를 마련할 수 있음. - 또한 뇌허혈 손상 보호 및 개선 물질 개발을 병행함으로써 사회적 비용의 손실을 최소화 하고 환자들의 고통을 반감할 수 있는 지적 경제적 가치를 가질 수 있을 것으로 기대됨. (출처 : 연구결과 요약문 2p) |
