독시사이클린이 저산소 조건에서 세포 생존에 미치는 영향

The Effect of Doxycycline on the Survival of the Cells under Hypoxic Condition

연구목적： 뇌졸중은 환자의 삶에 심각한 영향을 주는 질환이나, 현재까지의 치료법은 수 시간이내에 병원에 도착 해야 양호한 결과를 기대할 수 있는 단점이 있다. 이 시간동안 세포를 살려두기 위한 새로운 방법을 찾 고자 하였다. 방 법： 쥐의 신경교종세포주를 사용하여 정상포도당 상태와 고포도당 상태에서 독시사이클린이 세포의 생존에 미치는 영향을 알아보기 위하여 hemocytometer를 이용하여 생존한 세포의 수를 구하고, 포도당 및 젖 산 농도와 pH를 측정하였다. 결 과： 정상포도당 배지에서 독시사이클린이 투여되지 않은 대조군에서는 저산소 조건(1% 산소농도)에서 배양 1일 후 배지 내의 포도당이 모두 고갈되어 세포가 모두 죽었으나 독시사이클린이 투여된 경우에 는 포도당이 모두 고갈되었음에도 불구하고 세포의 생존이 현저하게 개선되었다. DNA 조각내기 아쎄이 검사에서 세포 자살을 억제하여 세포 생존을 개선시켰다. 고포도당 배지에서는 독시사이클린이 투여 되지 않은 대조군에서는 저산소 조건에서 약 60시간이 지난 후에 포도당은 남아 있으나 pH가 감소하여 세포들이 모두 죽는데 반해, 독시사이클린이 투여된 경우에는 포도당은 남아 있으나 pH 감소가 억제 되어 70시간 후에도 세포가 살아있었다 결 론： 독시사이클린이 저산소 조건에서 정상포도당 농도와 고포도당 농도 모두에서 직접적으로 세포의 생존 을 개선시켰으며, 이러한 결과는 허혈성 뇌졸중의 치료에 응용될 가능성이 있음을 시사한다.

Objectives：Cerebrovascular diseases seriously effect patient’s quality of life, and the treatment has, its limitation to bring functional recovery unless a patient is brought to a hospital within several hours from the onset. In this study, we tried to find a way to prolong the survival cells under hypoxic conditions using cell culture. Methods：Cultured rat glioma cells grew in normal and high glucose medium under hypoxic conditions, with or without doxycycline. Cell viability, glucose and lactic acid concentration were measured. Results：The cells died after 1 day of culture under hypoxic conditions in normal glucose medium without doxycycline due to the total consumption of glucose. On the contrary, the cells still survived even after 3 days of culture under the same hypoxic conditions in normal glucose medium with doxycycline despite the total consumption of all glucose. For both cases, the cause of death was not, at least, due to the decrease of pH as the pH was kept neutral during the whole period of culture. In this case, doxycycline was the cell survival factor by suppressing apoptosis, which was proved by DNA fragmentation assay. On the other hand, the cells died after 60 hours of culture under hypoxic conditions in high glucose medium without doxycycline due to the decrease of pH. The cells still survived even after 70 hours of culture under the same hypoxic conditions in high glucose medium with doxycycline due to the inhibition of decreased pH. For both cases, the cause of death was not, at least, due to the consumption of total glucose because some glucose remained in the medium at the end culture. Conclusion：Doxycycline increased cell viability both in normal glucose and high glucose medium under hypoxic conditions, which might have an application for the treatment of patients with ischemic stroke.