6-hydroxydopamine을 이용한 파킨슨병 백서모델에서 그래핀 양자점의 파킨슨병 치료 효과연구

Abstract

국 문 요 약

목 적 : 파킨슨병은 중뇌의 흑질 밀질부에 분포하는 도파민 신경 세포가 점차 소실되어 발생하며 안정 시 떨림, 경직, 자세 불안정성이 특징적으로 나타나는 만성 진행성의 퇴행성 질환이다. 현재 파킨슨병의 진행을 중단하거나 조절할 수 있는 어떠한 치료법도 개발되지 못한 상황이며, 기존의 도파민 의존 치료방법에서 벗어나 파킨슨병의 병리생리학에 의한 새로운 도파민 치료방법의 개발이 필요하다. 파킨슨병의 병리생리학 연구에 따르면 가장 중요한 질병의 유발인자는 신경염증과 α-synuclein 독성에 의한 신경의 점진적인 소실이다. 파킨슨병의 병인론적 연구에서 신경염증과 α-synuclein 독성을 보호하거나 제거할 수 있다면, 파킨슨병의 원인을 조절할 수 있는 획기적인 치료방법이 될 수 있다. 최근에 개발된 graphene은 탄소의 동소체 중 하나로 대장염에서 항염증 효과가 있음이 입증되었고, 본 연구에서는 이러한 graphene의 항염증 효과를 파킨슨병 동물모델에 적용하여 신경보호 효과를 보고자 하였다. 방 법 : 6-hydroxydopamine (6-OHDA)을 0.1% 도파민 신경의 주요 경로인 내측 전뇌 다발에 주입하여 23마리의 일측성 파킨슨병 백서 모델을 만들었다. 6-OHDA를 주입한 23마리의 렛드는 graphene 주사 여부에 따라 6-OHDA만을 주입한 PD 대조군 그룹(n=10)과 6-OHDA를 주입 후 5일간 graphene을 주입한 Graphene그룹(n=13) 으로 실험하였다. 6-OHDA를 주입 전 7일, 주입 후 7일, 14일에 stepping test를 실시하였고, apomorphne test는 6-OHDA를 주입 후 2주 안에 실시하였다. 조직학적인 변화는 tyrosine hyroxylase (TH) 면역염색과 Nissl 염색방법을 통해 확인하였다. 결 과 : 6-OHDA를 주입 후 일주일 후 stepping test에서 그래핀을 투여한 그룹은 병변 반대 측 앞발에서 보행능력이 대조군과 비교하여 크게 감소하지 않았고, 이는 통계적으로 유의하였다 (p<0.001). Apomorphine test는 6-OHDA를 주입하고 일주일 후 실시하였다. 각각의 쥐를 45분간 실험한 결과 그래핀을 넣은 그룹에서 대조군과 비교하여 병변 반대 측의 회전수가 감소하였고, 통계적으로 유의하였다 (p<0.05). 도파민 세포에 특이적인 항체인 tyrosine hydroxylase로 염색한 결과, 대조군과 비교하여 그래핀을 넣은 그룹에서 병변측의 tyrosine hydroxylase 양성 세포가 상당히 많이 관찰되었다. 결 론: 본 연구에서 우리는 최초로 6-OHDA를 이용한 파킨슨병 동물모델에서 그래핀의 항염증 기능을 통해 도파민 신경의 보호 효과가 있음을 행동검사와 조직검사를 통해 확인하였다.

중심단어 : Parkinson disease, graphene, 6-Hydroxydopamine, α-synuclein,anti-inflammatory therapy