일과성 전뇌허혈 후 야기된 해마 신경세포손상에 대한 Baicalein의 효과

Abstract

Baicalein은 Scutellaria baicalensis Georgi에서 추출한 플라보노이드로 신경조직 손상에 대해 보호작용을 나타내는 것으로 알려져 있다. Baicalein은 또한 항바이러스, 항염증, 및 항암작용 등과 같은 다양한 생물학적 작용을 가지고 있다. 몇몇 연구들은 baicalein이 국소뇌허혈에 따른 뇌경색을 줄인다고 보고하였으나, 전뇌허혈의 경우 baicalein의 보호효과에 대한 연구가 거의 없는 실정이다. 따라서 일과성 전뇌허혈 손상에 대한 baicalein의 효과를 알아보는 것이 중요하다. 본 연구에서 C57BL/6 마우스를 사용하여 20 분간 총경동맥을 폐쇄하는 방법으로 일과성 전뇌허혈을 유발하였다. 뇌혈류 측정은 레이저 Doppler flowmeter로 실시하였다. Baicalein을 허혈 7일전 부터 매일 하루 한번 200 mg/kg 용량으로 경구 투여하였고 허혈 후 희생 시킬 때 까지 매일 같은 용량을 경구 투여하였다. 전뇌허혈 후 신경세포손상, TUNEL 검사, 그리고 MMP 효소(gelatinase) 활성에 대한 baicalein의 영향을 관찰하였다. 전뇌허혈 후 cornu ammonis (CA)1 및 CA2 부위의 추체신경세포 등에서 신경세포손상이 현저하였으나, baicalein 투여군에서 해마 신경세포손상이 vehicle 투여군에 비하여 유의하게 감소되었다. In situ zymography에서 허혈 후 gelatinase의 활성이 증가하였으며 이 역시 baicalein 투여에 의해 유의하게 감소하였다. Gelatin gel zymography에서도 허혈에 의해 vehicle 군에서 sham 대조군에 비해 MMP-9의 활성이 증가되었으나 baicalein 투여군에서 유의하게 MMP-9 활성증가가 억제되었다. TUNEL 검사 결과에서도 baicalein 투여군에서 DNA 분절에 의한 세포손상을 vehicle 대조군에 비해 유의하게 감소시켰다. 본 연구결과로 미루어보아 황금의 플라보노이드 성분인 baicalein은 일과성 전뇌허혈에 의한 해마의 신경세포손상을 감소시키는 것으로 생각된다. Baicalein, a flavonoid derived from Scutellaria baicalensis Georgi, has shown the protective effect against damage of neural tissue. Baicalein has also shown a number of biological activities such as antiviral, anti-inflammatory, and anticancer effects. Several studies revealed that baicalein-reduced brain infarct following focal brain ischemia. Therefore, the influence of baicalein on neuronal damage after transient global brain ischemia remains to be clarified. In the current study, C57BL/6 black mice were subjected to 20 min transient global brain ischemia. Laser Doppler flowmeter was used for measuring of the cerebral blood flow. Mice were killed 72 hr after ischemic insult. Baicalein (200 mg/kg, once daily) was administered per oral for 7 days before ischemia and daily until sacrifice. The effects of baicalein on neuronal damage, matrix metalloproteinase (MMP) activity, and TUNEL assay were examined. Neuronal damages were remarkable in CA1 and CA2 pyramidal cell layers after global ischemia. In baicalein-treated mice, neuronal damage was significantly reduced compared with vehicle-treated mice. Mice treated with baicalein showed reduced MMP-9 activity. Baicalein also inhibited in situ DNA fragmentation (TUNEL). These data demonstrate that baicalein seems to reduce hippocampal neuronal damage following transient global ischemia.