황화수소 (Hydrogen Sulfide, H2S)는 gaseous signaling molecule로 생물학적 역할이 굉장히 다양하다. 이 기체분자의 조절기능은 심혈관계, 신경계, 면역계를 아우르는데, 그 중 혈관확장, 혈관보호, 혈압조절의 기능을 하는 등 심혈관계 항상성 조절에 관한 역할이 많이 알려져 있다. 최근 연구에서 H2S가 ischemic stress에 의해 형성되며 myocardial injury를 보호하며, myocardial ischemia-reperfusion 모델에서 H2S 주입이 경색범위를 줄이고, 좌심실기능을 보존한다는 결과가 나오며 ischemia-reperfusion injury 에서 결정적인 역할을 하는 것으로 여겨진다. 하지만 허혈성 뇌경색에서 그 효과는 아직 논란이 많은데, 이에 국내 연구진에 의해 수행된 본 연구에서는 뇌경색 후 황화수소 치료가 신생혈관형성 (angiogenesis)를 촉진함으로 신경학적 기능을 회복할 수 있음을 보여주었다.
동물모델은 Sprague-Dawley rat을 이용한 120분 중뇌동맥 폐색 모델을 이용하였다. 재관류 3일 이후에서 14일까지 복강을 통하여 NaHS (5mg/kg)을 주입한 그룹 (n=5) 과 생리 식염수를 주입한 그룹 (n=5)으로 나누어 평가하였다. 중뇌동맥 폐색전과 1, 7, 14일 후에 forelimb placing, corner test를 시행하여 신경학적 평가를 하였고, 이 후 양 군간의 infarct volume 및 Western blot, 면역조직학 염색을 통해 내피세포합성 및 신생혈관인자를 확인하였다.
그 결과, 2주 후 H2S-treated group에서 유의하게 functional outcome이 호전되었음을 보였으며, infarction volume은 차이를 보이지 않았다. H2S-treated rat에서 뇌허혈 부위에서 새로 합성된 내피세포가 더 많은 것이 확인되었으며 (2.31-fold, p<0.01) H2S-treated astrocyte에서 VEGF, Ang-1 expression 이 증가되어있고 이로 인해 phosphatidylinositide 3-kinase (PI3K)/AKT signaling by LY294002 의 inhibition 이 감소되었다. 또한 H2S 가 (PI3K)/AKT signaling을 통해 endothelial cell migration을 촉진하고 (3.92-fold increase in wound healing assay) tube formation 을 촉진하는 것을 (3.69-fold increase, p<0.001) 확인하였다.
본 연구는 H2S가 angiogenesis 를 촉진함으로 뇌허혈 이후 기능적인 회복에 기여함을 in vivo에서 확인하였으며, H2S 가 뇌경색 이후 재생회복에 가치가 있음을 제안했다는 점에서 의의가 있다고 할 수 있겠다.

Hydrogen Sulfide Treatment Induces Angiogenesis After Cerebral Ischemia
Jang H, Oh MY, Kim YJ, Choi IY, Yang HS, Ryu WS, Lee SH, Yoon BW.
J Neurosci Res. 2014 Nov;92(11):1520-8. doi: 10.1002/jnr.23427. Epub 2014 Jun 17.