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제  목    :    Blood brain barrier disruption에 관여하는 기전에 대한 기초연구
작성자 관리자
등록일 2016년 05월 09일 14시 41분 03초 조회 6,955
지난 3월 31일 뇌졸중뉴스에 소개했던 것처럼, blood brain barrier (BBB) disruption의 기전과 이에 대한 치료는 뇌졸중관련 기초연구의 주제로 자주 다뤄진다. 2016년 4월 발표된 Stroke지에 BBB disruption과 관련된 기초연구 두 편이 함께 발표되었다.

첫 번째 논문은, 뇌혈관계의 노화와 관련되어 BBB integrity도 손상을 받는다는 내용으로, vascular cell의 노화가 endothelial cells, pericytes, astrocytes로 구성된 in vitro BBB 모델에서 tight junction과 barrier integrity에 미치는 영향을 실험했으며, BubR1 hypomorphic mice (aging-associated phenotype을 보이는 mice)에서 microvessel의 tight junction coverage를 평가했다. In vitro 모델에서 노화한 endothelial cell, pericyte로 BBB model을 구성했을 때, tight junction structure및 barrier integrity가 의미있게 손상되었다. 또한, BubR1 hypomorphic mice의 endothelial cell과 pericyte의 노화로 인한 β-galactosidase의 activity와 p16INK4a의 발현이 증가했다. 또한 cortical microvessel의 tight junction protein이 감소했고, 이는 BBB integrity의 손상을 의미한다. 결론적으로, 노화된 vascular cell의 축적이 BBB integrity의 손상과 관련이 있었고, 이는 생물학적 노화 자체와 관련된 BBB 손상의 기전에 대한 개념을 제공한다.
(Vascular Cell Senescence Contributes to Blood–Brain Barrier Breakdown .
Stroke. 2016;47:1068-1077, doi:10.1161/STROKEAHA.115.010835)

두 번째 논문은, inflammatory response시 분비되는 Pentraxin 3 (PTX3) 라는 물질이 허혈성 뇌졸중의 급성기에 BBB dysfunction에 어떻게 관여하는지를 본 연구이다. Hypertensive rat에 transient middle cerebral artery occlusion으로 국소뇌경색을 유발한 후 3일째 PTX3발현의 cellular origin을 분석하고, BBB breakdown과의 연관성을 IgG 염색을 통해 평가했다. 또한 rat primary astrocyte와 rat brain endothelial RBE.4 cells 을 배양해서, astrocyte-drived PTX3가 vascular endothelial growth factor-associated endothelial permeability에 어떤 역할을 하는지를 연구했다. 뇌졸중의 급성기동안 peri-infarct area의 reactive astrocytes에서 PTX3가 발현했다. IgG leakage gradient와 PTX3-positive astrocytes는 음의 상관관계를 보였다. 세포배양실험에서 astrocyte-conditioned media에서 tight junction protein이 증가하고 endothelial permeability가 감소했다. Astrocyte-conditioned media에서 PTX3를 제거한 경우 endothelial permeability가 증가했다. PTX3는 vascular endothelial growth factor에 강하게 binding했으며, vascular endothelial growth factor-induced endothelial permeability를 감소시킬 수 있었다. Peri-infarct area의 astrocyte는 PTX3를 upregulate해서 vascular endothelial growth factor-related mechanism을 조절함으로써 BBB integrity를 유지하도록 하는 것으로 생각된다. Astrocyte의 이러한 반응은 허혈성 뇌졸중 후 BBB 기능을 유지하기 위한 보상 기전을 구성하는 것으로 생각된다.
(Astrocyte-Derived Pentraxin 3 Supports Blood–Brain Barrier Integrity Under Acute Phase of Stroke.
Stroke. 2016;47:1094-1100, doi:10.1161/STROKEAHA.115.012133)

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