대뇌 피질 신경세포 일차 배양에서 리튬의 FeCl₂에 의한 Free Radical Injury 증강 기전 연구

Lithium Potentiates the FeCl₂ Induced Free Radical Injury in Primary Mouse Cortical Cell Culture

&nbsp;&nbsp;목적 : 리튬은 조울증 및 반복적 우울증의 급성기 치료 및 유지기의 재발 방지를 위해 가장 많이 쓰이는 약물이다. 이러한 리튬의 기분 안정에 대한 연구들 뿐만 아니라 신경 세포 보호에 대한 연구들이 늘어나고 있다. 하지만 리튬이 신경 세포사의 형태에 따라 특이적으로 작용하여 세포 자멸사(apoptosis)는 억제하지만 괴사(necrosis)를 더 증강 시킨다는 연구가 보고 되고 있어 본 연구에서는 리튬이 괴사(necrosis)를 더 증강시킨다는 가설을 세웠고 그 기전에 대해 알아보고자 하였다.<BR>&nbsp;&nbsp;방법 : 임신 15일 된 횐 쥐를 사용하여 14일 간 배양된 대뇌 피질 세포에 24시간동안 Fe²？ 30 μM, Li？ 5mM을 각각 단독처리하고 Fe²？ 30 μM에 Li？ 5 mM를 처리하였다. 신경 세포사는 죽은 세포로부터 배지로 분비되는 lactate dehydrogenase(LDH)의 활성을 측정하여 분석하였다. 세포내 free radicals은 reactive oxygen species(ROS)에 의해 산화된 dichlorodihydrofluorescein diacetate(DCDHF-DA)의 fluorescent signal를 통해 측정하였다.<BR>&nbsp;&nbsp;결과 : 리튬 자체로 free radical을 형성하여 신경 세포사를 유발하지는 않지만 Fe²？에 의해 유도된 free radical의 생산을 증가시킴으로써 괴사를 더욱 증강시킴을 알 수 있었다.<BR>&nbsp;&nbsp;결론 : 본 연구를 통해 리튬이 그 자체로는 괴사를 유발하지 않으나 신경세포에서 FeCl₂로 인한 free radical injury를 유발하였을 때 free radical의 생산을 증가시킴으로써 괴사를 더욱 강화시킴을 알 수 있었다. 이를 통해 리튬의 다양한 다른 free radical injury에 대한 증강효과를 연구하여 임상실제에서 리튬과 함께 항산화제를 병용함으로써 신경세포를 보호할 뿐만 아니라 세포괴사를 예방할 수 있을 것이다.

&nbsp;&nbsp;Objectives : For the past half century, lithium has been used for the acute and prophylactic treatment of bipolar disorder and recurrent depression. Recently, new pharmacological effects of Li？ have appeared, showing that Li？ can influence neuronal injury. We tested the effects of Li？ on free radical induced neuronal injury in primary murine cortical cell cultures. Methods : Cortical cells were prepared from fetal mice (embryonic day 15) and exposed to 30 μM Fe²？ alone or with 5 mM Li？ or 5 mM Li？ alone for 24 hrs at Days in vitro (DIV) 14. Neuronal death was analyzed by measuring lactate dehydrogenase (LDH) release into media. The fluorescence of 2’,7’-dichlorofluorescin (DCF) was measured in as a mean of estimating the formation of reactive oxygen species (ROS). Results : Li？ alone does not produce neuronal injury itself but it potentiates Fe²？-induced neuronal injury through increasing the production of free radical. Conclusion : This study suggests that the effects of Li？ on neuronal survivorship may be injury type dependent and Li？ potentiate the free radical injury. Therefore in practice clinician should be cautious in using the lithium in the treatment of brain injured patients.