성상세포에서 Thrombin이 HO-1과 MMP-9의 발현에 미치는 영향 및 그 신호전달 경로에 대한 연구 = Study on the effects of thrombin on expression of HO-1 and MMP-9 in astrocytes, and their signaling mechanisms

국문 초록 (Abstract)

뇌졸중(stroke)은 갑자기 사망에 이르게 하거나 신체적, 정신적 장애를 일으키게 하는 심각한 신경계 질환으로 악성종양 및 심장질환과 함께 성인에 있어서 중요 사망 원인의 하나이다. 뇌혈관이 터지는 출혈성 뇌졸중에서 thrombin은 활성화되며 혈액응고 작용뿐만 아니라 세포의 증식, 이동, 분화에 영향을 미치며 신경염증 발현과 관계가 있다. 본 연구에서는 성상세포에서 신경염증을 매개하는 HO-1과 MMP-9의 발현에 thrombin이 미치는 영향을 밝히고 그 신호전달 경로를 규명하였다.
Thrombin은 성상세포에서 HO-1과 MMP-9의 발현을 증가 시켰다. HO-1의 발현증가는 Akt 인산화에 의존적이었으며 MMP-9의 발현증가는 ERK1/2 활성에 의존적이었다. PKA나 PKC를 억제한 경우 오히려 MMP-9의 발현유발이 심화되었다. 성상세포에서의 thrombin 자극에 의한 Akt인산화는 12시간 이상 지속되며 eNOS, sGC, PKG 억제에 의하여 Akt의 인산화가 감소하였고 NO donor와 PKG 자극제를 처치하였을 때 Akt의 인산화는 증가하였다.
위 실험결과는 성상세포에서 thrombin 자극에 의하여 Akt의 인산화가 이루어질 때 PI3K/Akt/eNOS/sGC/PKG를 경유하여 PI3K를 다시 활성화 시키는 양성되먹임 고리에 의하여 Akt 활성이 지속적으로 높게 유지된다는 사실을 밝히고 있으며, Akt 인산화 경로를 포함한 여러 가지 경로를 경유하여 HO-1의 발현이 조절되고 MMP-9의 발현은 ERK1/2의 활성에 의하여 조절하고 있다는 것을 제시한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Stroke, which leads to sudden death or physical and psychological disorder, is one of the major causes of death along with cancer and cardiovascular disease. In intracerebral hemorrhage, thrombin is activated and involved in coagulation cascade. Besides, activated thrombin is believed to play a certain role in cell proliferation, migration, differentiation, and neuroinflammation. In this study, we tried to examine the effect of thrombin on the expression of OH-1 and MMP-9, which are the main factors of neuroinflammation, in astrocyte and understand signaling mechanism for their protein induction. Thrombin increased HO-1 and MMP-9 expression. The expression of HO-1 was dependant on Akt phosphorylation and MMP-9 expression was dependant on ERK1/2 phosphorylation. The expression of MMP-9 was enhanced with inhibition of PAK of PKC signaling pathway. Thrombin-induced Akt phosphorylation was increased and sustained more than 12 hr. It was inhibited with the inhibition of eNOS, sGC, PKG, but potentiated with NO donor and d,b-cGMP (PKG activator). These results suggests that HO-1 and MMP-9 expression by thrombin are regulated through Akt and ERK 1/2 pathway during intracerebral hemorrhage, and that Akt is phosphorylated by activated thrombin and Akt/eNOs/sGC/PKG/PI3K pathway constitutes a positive feedback loop, resulting in sustained Akt activation in astrocyte.

목차 (Table of Contents)

• 서론 = 1
• 연구 목적 = 6
• 연구재료 및 방법 = 7
• 1. 시약 = 7
• 2. Astrocyte의 순수배양 및 DU145 전립선암 세포주의 배양 = 7
• 3. Western blotting = 9
• 4. 역전사 중합 효소 연쇄반응 = 10
• 5. 통계 및 자료분석 = 11
• 결과 = 12
• 1. 성상세포에서의 thrombin에 의한 MMP-9의 유전자 발현유발 여부 규명 = 12
• 2. Thrombin이 MMP-9의 유전자 발현을 유도하는 신호전달 규명 = 12
• 3. Thrombin이 MAPK활성화에 미치는 영향 규명 = 13
• 4. 성상세포에서의 thrombin에 의한 HO-1의 유전자 발현유발 여부 규명 = 13
• 5. PI3K의 활성억제가 thrombin에 의한 HO-1의 단백질 발현 유도에 미치는 영향 규명 = 14
• 6. Thrombin이 Akt 인산화 유도 여부 규명 = 14
• 7. 성상세포에서 thrombin에 의한 Akt 인산화가 양성되멱임 기전에 의하여 조절되는지 규명 = 15
• 8. DU145 전립선암 세포주에서NO 공여제와 PKG 활성제가 Akt 인산화에 미치는 영향 규명 = 16
• 고찰 = 31
• 참고문헌 = 41
• Abstract = 62