초록 ▼

당초 연구의 목표는 brain의 ischemia-reperfusion시 마취제의 전처치효과(허혈전에 투여하는 것)와 후처치효과(허혈직후에 투여하는 것)를 알아보고 이를 동시에 시행하는 경우 addictive effect가 있는지 알아보고, 투여 시기나 투여량이 보호효과에 미치는 영향을 평가해 임상에 인용할 수 있는 기틀을 마련하는 한편 이러한 작용에 관여하는 메카니즘을 규명하기 위함이었다. 연구가 진행됨에 따라 아이소플루란을 전처치할때 아이소플루란에 의해 소량의 ROS가 활성화되고 이로 인해 mitochondrial pathway의

당초 연구의 목표는 brain의 ischemia-reperfusion시 마취제의 전처치효과(허혈전에 투여하는 것)와 후처치효과(허혈직후에 투여하는 것)를 알아보고 이를 동시에 시행하는 경우 addictive effect가 있는지 알아보고, 투여 시기나 투여량이 보호효과에 미치는 영향을 평가해 임상에 인용할 수 있는 기틀을 마련하는 한편 이러한 작용에 관여하는 메카니즘을 규명하기 위함이었다. 연구가 진행됨에 따라 아이소플루란을 전처치할때 아이소플루란에 의해 소량의 ROS가 활성화되고 이로 인해 mitochondrial pathway의 proapoptotic factor인 BAX와 antiapoptotic factor인 BCL2의 modulation을 일으킴으로서 세포독성을 막을 수 있다는 가설을 증명하고자 하였다.

또한 흡입마취제의 protective effect와 toxicity가 동시에 존재함이 보고됨에 따라 마취제의 dual effect에 대한 연구가 시행되어야 할 필요성이 더해져 아이소플루란과 산소를 장시간 투여 시 세포의 viability와 apoptosis에 미치는 영향에 대해 알아보고 그 메카니즘에 대해 알아보고자 하였다.

3차년도까지 MCAO model을 이용하여 허혈에 대한 아이소플루란의 전처치 효과와 ROS scavenger인 MPG를 reperfusion직후에 투여했을 때 허혈의 정도가 줄었음을 TTC염색과 neurologic test로 증명하였다. 아이소플루란의 전처치와 ROS scavenger를 투여한 쥐의 brain 조직에서 TUNEL염색으로 apoptosis를 확인하고 western blot을 이용하여 BAX, BCL2, cleaved Caspase 3 등을 비교하는 실험을 하였다.
4차년도(2013.9~2014.8)에는 1) PC12 cell을 이용하여 아이소플루란의 전처치 효과를 WST-1을 이용한 cell viability test로 확인하고 ROS scavenger(2-MPG)를 reperfusion 직후에 투여한 후 western blot을 이용하여 BAX, BCL2, cleaved Caspase3 등을 비교하는 실험을 하였다. 2) 3차년도에 시행했던 rat brain조직에서 TUNEL염색을 다시 시행하여 apoptosis를 재확인하였다.
5차년도에는 위 데이터를 정리하여 박사학위 논문을 준비 중이며 국제 학술지에 투고예정임.

3차년도 isoflurane toxicity 실험이 추가되어 2.4%아이소플루란-air과 95%산소를 추가투여했을 때의 cell viability와 메카니즘에 대한 연구를 통해 아이소플루란과 고농도 산소의 addictive 효과를 확인하였다.
1) PC12세포를 Billups-Ruthenberg chamber에 넣고 각각 6, 24시간동안 incubation한다.
2) 2.4%아이소플루란-air와 50%, 95% oxygen을 투여했을때의 반응비교.
3) ROS 양 측정
4) ROS scavenger를 이용하여 아이소플루란과 산소의 작용이 block되는지 확인
5) western block을 이용하여 BAX, BCL2,cleaved caspase 3, BACE 등을 측정
5) TUNEL staining을 통해 apopotosis여부를 판정
아이소플루란을 투여했을 때 concentration과 time dependent하게 cell viability를 떨어뜨리고 95% 산소를 투여시 이러한 cell viability, apoptosis에 대한 영향이 가중된다는 결과를 보였다. 95% 산소만을 투여했을 때를 추가하여 95% 산소를 투여했을 때도 cell viability가 감소하며 아이소플루란을 추가했을 때 그 영향이 더해짐을 보여주었으며, 아이소플루란과 산소가 addictive하게 작용함을 보였다. 이에 대한 메카니즘으로 ROS, mitochondrial pathway and β-amyloid protein 등이 관여함을 보였다. 현재 국제학술지에 투고중임.