흰쥐 배양해마절편에서 Aβ_(25-35) 투여에 의한 신경세포 손상 시 나타나는 내인성 신경줄기세포의 분화 및 내인성 신경성장인자의 발현 변화

Abstract

알츠하이머병(Alzheimer's desease)은 인지력 장애와 기억력 손상을 주된 임상증상으로 보이는 중추신경계 퇴행성 질환이다. 병리적 특징은 해마와 대뇌피질의 신경세포 외부에 축적된 노인성 반점(senile plaques)과 신경세포체 내에 형성된 신경섬유 농축제(neurofibrillary tangles)이다. 알츠하이머병의 발병은 독성 Aβ와 관련이 있으며 그 증거로 합성 Aβ들을 투여하면 신경세포의 손상과 죽음을 일으킨다. 뇌허혈이나 뇌손상 등에 따른 신경세포 손상 시 내인성 신경줄기세포의 분화와 내인성 신경성장인자들의 발현이 증가된다고 한다. 그러나 Aβ에 의한 신경세포 손상 시 이러한 내인성 신경줄기세포 및 내인성 신경성장인자의 변화에 대해서는 연구가 많지 않다. 따라서 본 연구에서는 배양해마절편을 이용하여, 외인성 Aβ_(25-35)를 투여하고 이에 의한 신경세포 손상 시 나타나는 내인성 신경줄기세포의 분화와 내인성 신경성장인자들의 발현 여부를 규명하고자 하였다. PI 형광 염색으로 서로 다른 Aβ_(25-35)농도(1.0, 2.5또는 5.0 μM)에서 나타나는 신경세포 손상을 부위 별로 측정한 결과, 대조군에 비해 농도 의존적으로 염색이 증가되었고 CA1부위가 다른 부위에 비해 가장 많이 염색이 되었다. Aβ_(25-35) 2.5 μM 에서 BrdU와 nestin, DCX, NeuN 염색이 각각 겹쳐서 나타났는데 이러한 결과는 내인성 신경줄기세포의 증식 및 새로운 신경세포로의 분화가 증가되었다는 것을 의미한다. 또한 BDNF에 대한 면역형광 염색과 Western blot 분석에서는 Aβ_(25-35) 2.5 μM 에서 내인성 신경성장인자들의 발현이 증가되었다. 이상의 결과를 통해, 배양해마절편에서 Aβ_(25-35)에 의한 신경세포 손상 시 내인성 신경성장인자들의 도움을 받아 내인성 신경줄기세포들이 새로운 신경세포로 분화되는 내인성 방어기전이 활성화되는 것으로 생각된다.;Alzheimer's disease is the degenerative disease of central nervous system which has clinical symptoms of cognitive handicap and impairment of memory. The main pathological changes include senile plaques and the nerve fiber tangles in the nerve cell of hippocampus and cerebral cortex. The morbidity of AD is associated with Aβ, so use of Aβ_(25-35) induced neuronal cell damage. When the nerve cell damage is caused in cerebral ischemia or brain injury, the differentiation of endogenous neural stem cells and the expressions of endogenous neurotrophic factor are increased. However, when the nerve cell damage caused by Aβ_(25-35), the changes of endogenous neural stem cells and endogenous neurotrophic factor have not been studied extensively. Therefore, after nerve cell damage were caused by Aβ_(25-35) using hippocampal slice cultures in this experiment, the changes of the endogenous neural stem cells and endogenous neurotrophic factor were observed. The extent of cell death caused by the different concentrations of Aβ_(25-35) in all the parts（CA1, CA3, DG）were detected by PI staining. Results, compared with the control group, extent of PI staining is increased with the increase of Aβ_(25-35) concentration, the staining of CA1 part is the most. BrdU and nestin, DCX, NeuN have overlapping phenomenon by immunofluorescence in Aβ_(25-35). this results suggest that endogenous neuronal stem cells are proliferation. expression of BDNF is enhanced in Aβ_(25-35) by immunofluorescence and Western blot. These results represent that endogenous neuronal stem cells become specialized into the new neuronal cell, would activated with the support from endogenous neurotrophic factor when the neuronal cell get damaged by Aβ_(25-35) in hippocampal slice cultures.