뇌허혈에 의한 유전자 발현의 변화와 이에 대한 BN52021(PAF 길항제)의 효과

Changes in Gene Expression during Brain Ischemia and the Effect of Pretreatment of BN52021(PAF Antagonist)

목 적 : 저자는 이 연구에서 허혈에 의한 중추신경 손상 시 유전자의 발현의 시간적 변차와 platelet activating factor(PAF)의 길항제가 유전자 발현에 미치는 영향을 알아보기 위해 이 실험을 시행하였다. 방 법 : 역전사 중합효소 연쇄반응 방법을 이용하여 중뇌동맥의 폐쇄에 의해 유도된 뇌허혈에 의한 변화를 관찰하기 위해 interleukin-1, iNOS, TNF-α, ICAM-1, cPLA2, GLUTI, BDNF와 Bcl-X의 총 RNA양을 측정하였다. 한편 PAF 길항제인 BN52021의 효과를 관찰하기 위해 BN52021로 전 처치 후 같은 유전자에 대해 총 RNA양을 조사하였고 cPLA2에 대해 in situhybridization방법으로 전 처치 유무에 따른 발현 변화를 관찰하였다 결 과 : 뇌허혈 유도 후 TNF-α, BDNF, TNF-α, BDNF, Interleukin-1, cPLA2, GLUTI 및 iNOS의 발현증가가 관찰되었고 시간에 따른 발현의 변화양상은 유전자에 따라 달랐다. 최대발현의 시점은 TNF-α에서는 혈류의 재관류 1시간 후, BDNF, IL-1, cPLA2에서는 4시간 후, GLUTI과 iNOS에서는 24시간 후였다. 이들 유전자의 발현 변화에 대하여 PAF의 길항제인 BN52021로 전 처지의 효과를 관찰한 결과 PAF길항제는 뇌허혈 유발에 의한 iNOS, CPLA2 및 TNF- α의 발현 증가를 유의하게 감소시켰으나 BDNF와 GLUTI에서는 유의한 변화를 보이지 않았다. In situhybridization에서도 BN52021의 전 처치에 의해 전뇌의 일시적인 허혈에 의해 유발된 dentategyrus의 cPLA2발현이 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 결 론 : 이러한 결과는 PAF 길항제가 특정 유전자의 발현을 특이하게 억제하며 허혈성 뇌 손상에 방어 효과와 관련이 있으리라는 것을 시사한다.

Background : This study was undertaken to determine temporal changes in expression of. various genes and the effect of platelet-activating factor antagonist on their expression. Subjects and Methods : The changes in expression of various genes including interleukin-1, iNOS, TNF- α , ICAM-1, cPLA2, GLUTI, BDNF and Bcl-X according to time were examined using reverse-transcription polymerase chain reaction(RT-PCR) by checking at various time points after induction of middle cerebral artery(MCA) occlusion in the thrombotic and embolic models of stroke of Sprague-Dawley rats. We also examined the effect of pretreatment of a PAF antagonist, BN52021 on the expression of the same genes by RT-PCR and by in situ hybridization technique. Results : The expressions of BDNF, a-1, GLUTI, iNOS, cPLA2 and TNF- α were increased in ischemic brain tissue. However, the temporal profiles of their expression were variable; the peak expression was observed after 1 hour reperfusion in TNF- α, after 4 hours in IL-1, cPLA2 and BDNF and after 24 hours in GLUTI and iNOS. Pretreatment of a PAF antagonist, BN52021, significantly inhibited the ischemia-induced expression of TNF- α, cPLA2 and iNOS without affecting the expression of the BDNF and GLUTI. In situ hybridization showed that cPLA2 expression induced by transient forebrain ischemia in dentate gyrus was ameliorated by the pretreatment of BN52021. Conclusion : This result indicates that BN52021, PAF antagonist, specifically inhibits expression of certain genes, which may be related to its protective effect on ischemic brain injury.