<h1>논 의</h1><p>중추신경계의 비신경성 세포에 해당되는 신경교세포는 astrocyte, oligodendrocyte 및 microglia로 구분되어지는데, 최근의 연구들에서, astrocyte가 거의 모든 종류의 신경전달물질에 대한 수용체를 발현하며, astrocyte가 뇌 내의 대표적인 신호전달물질의 하나인 glutamate를 분비한다는 것이 확인되었다. 이는 astrocyte가 신경세포의 작용을 원활하게 유지시켜주는 수동적인 기능 뿐 아니라 신경세포의 고유한 기능으로 알려져 왔던 신호전달에도 관여할 수 있음을 의미하며 신경계의 손상 및 재생과도 관련이 있음을 의미한다. 한편 oligodendrocyte는 신경전달의 속도를 빠르게 유지시키는 작용을 하는 것으로 알려져 있는 반면에, microglia는 전체 뇌 세포의 \( 5 \sim 10\%\)를 차지하고 있는 세포로 정상상태의 기능에 대해서는 아직 밝혀져 있지 않으나 여러 가지 원인에 의한 뇌 손상 시에 활성화되어 체내의 macrophage와 유사한 작용을 하기 때문에 brain macrophage로 불리기도 한다. 그리고 활성화된 microglia로부터 분비되는 염증매개물질들은 뇌 손상에 직접 또는 간접적으로 영향을 준다고 알려져 있으며, 최근에는 microglia가 노인성치매의 원인 물질로 생각되는 amyloid-\( \beta \)에 의해 활성화되어 amyloid-\( \beta \)의 독성을 매개 또는 증폭시키며, 면역억제제가 치매의 발병율을 낮추어준다는 연구결과들이 발표되면서 microglia가 뇌 손상을 악화시킬 뿐 아니라 노인성치매와 같은 퇴행성뇌질환의 발병 또는 진전에도 관여할 가능성이 부각되고 있다. 즉 신경교세포는 정상적인 신경계의 신경활동에 필수적이며 뇌 손상이나 뇌 질환의 발병과 진전, 재생과도 크게 관련되어 있으며, 신경교세포가 양적인 면에서의 신경계의 주요 부분일 뿐 아니라 기능적인 면에서도 중요한 역할을 담당하고 있음을 시사하는 것이라 하겠다. 또한 microglia는 Alzheimer의 특징이며 진단의 기준이 되는 amyloid plaque에서 발견될 뿐 아니라 plaque의 주 구성분인 amyloid-\( \beta \)에 의해 활성화된다. Amyloid-\( \beta \)는 세포막에 있는 scavenger 수용체나 RAGE (receptor for advanced glication end product)를 통해 microglia를 활성화시키는 것으로 알려져 있다. Microglia와 Alzheimer의 관련성은 Alzheimer의 위험인자인 Apo-E4가 amyloid-\( \beta \)에 의한 microglia의 활성화를 촉진시킨다는 연구 결과로도 뒷받침된다. 이러한 연구 결과들은 microglia가 amyloid-\( \beta \)의 독성을 직접적으로 매개 또는 증폭시킴으로써, 그리고 뇌 내의 환경적인 변화가 간접적으로 microglia의 변형을 초래함으로써 Alzheimer의 유발 빈도를 높일 수 있다는 것을 의미한다. 그러므로 microglia의 활성화 시에 나타나는 변화들을 규명하고 활성화에 관여하는 신호전달체계를 이해하며 microglia와 신경세포와 의 상호작용을 조사하는 것은 Alzheimer의 예방이나 치료를 위한 한 가지 접근 방법이 될 수 있다.</p><p>한편 최근까지 알려진 resveratrol의 생리활성 효과를 요약하면, 먼저 가장 많은 연구가 이루어진 심혈관질환 예방효과로서 low density lipids (LDL)의 양을 저하시키고 high denisity lipids (HDL)를 증가시켜 HDL에 의한 혈 중 불필요한 cholesterol을 운반하여 제거하여 줌으로서 협심증과 뇌졸증을 포함한 심장병/동맥경화의 예방효과를 지니며 또한 혈소판 응집 억제 효과를 가진다. 그리고 resveratrol은 정상세포가 암으로 전환되는 것을 막고 악성종양의 증식 및 전이를 차단하며, radiosensitizer로서의 기능, antiestrogenic 효과 및 angiogenesis 억제 등을 통한 항암효과 역시 잘 알려져 있다. 또한 resveratrol은 cyclooxygenase (COX) 활성 및 nuclear factor kappa B ((NF-кB))와 연관되어 연구가 많이 된 부분으로 다양한 질병과 관련이 있는 세포염증을 차단하는 역할을 가지고 있으며, DNA breakage를 통한 박테리아의 성장억제, 특히 Helicobacter pylori 및 herpes simplex virus에서의 DNA합성 억제를 통한 성장 억제하며 내성이 생긴 변종 바이러스의 성장도 차단할 수 있는 탁월한 항생물질 효과를 가진다. 한편 활성 산소는 생체에 다양한 장애를 주면서 각종 질병, 암, 노화의 발생에 직접적인 원인으로 작용하는데 resveratrol은 활성산소의 제거 능력이 탁월하며, oxidative DNA damage의 방어작용 등의 강력한 항산화 작용이 있는 것으로 알려져 있다.</p><p>또한 최근 연구결과에 의하면 쥐의 pheochromocytoma (PC12) 세포에서 resveratrol은 oxidative stress나 치매유발 인자로 알려진 amyloid-\( \beta \)에 의한 세포독성을 완벽하게 보호해 주는 효과 등도 보고 된 바 있으므로, resveratrol은 amyloid-\( \beta \)로 유도된 세포독성의 차단 또는 보호 효과가 매우 탁월할 것으로 기대되어 신경교세포를 대상으로 조사한 결과, Fig. 1 및 2에 나타낸 바와 같이 amyloid-\( \beta \)에 의한 신경교세포의 형태변형과 연관된 성장 억제를 매우 효과적으로 차단할 수 있었다. 따라서 amyloid-\( \beta \)에 의한 신경교세포의 성장억제와 연관된 몇 가지 중요 유전자의 발현 변화 여부를 조사하였으며, amyloid-\( \beta \)에 의한 특정 유전자의 발현에 미치는 resverstrol의 영향을 조사하였다. 이를 위하여 p53 및 p21의 발현에 미치는 amyloid-\( \beta \)의 영향을 조사한 결과, amyloid-\( \beta \)의 처리로 인하여 처리 시간 의존적으로 전사 및 번역 수준 에서 두 유전자의 발현이 모두 매우 증가되었다. 특히 Cdk inhibitor인 p21은 p53의 발현 증가에 의하여 전사 수준이 조절될 수 있으며, 암세포의 증식 억제, apoptosis 및 분화 유도에 중요한 역할을 하는 세포주기 전반에 걸친 가장 중요한 조절인자란 점에서 amyloid-\( \beta \)의 처리에 의한 신경교세포에서의 발현 증가는 amyloid-\( \beta \)에 의한 신경교세포의 증식억제에 이들 두 유전자가 핵심적으로 관여할 것으로 추정되어지지만, 이러한 현상들이 resveratrol의 전 처리에 의하여 매우 유의적으로 차단됨을 알 수 있었다.</p><p>한편 apoptosis는 다양한 유전자의 발현에 의하여 조절되는데 그중 가장 중요한 유전자로 알려진 Bcl-2 family에 속하는 유전자 산물들은 apoptosis를 직접적으로 유발하거나 억제하는데 관여하며, 그들 사이의 상대적인 유전자 발현의 양적 차이에 의해 apoptosis 유발 여부가 결정 되어진다. Bcl-2 family의 대표적 유전자인 Bcl-2 member에 속하는 유전자 산물들은 anti-apoptotic 인자로서 apoptosis의 유발을 억제하는 기능을 가지며, Bax member에 속하는 유전자들은 pro-apoptotic 인자로 apoptosis의 유발과 관계가 있다. 이들은 세포 내 소기관 중 mitochondria로부터의 cytochrome c를 유리시켜 종양억제 유전자인 p53, cysteine-related protease인 caspase, DNA의 단편화와 연관된 endonuclease 등의 활성을 조절한다. 이들은 서로 dimer의 형태로 존재하며 그들의 발현 수준에 변화가 초래되면 apoptosis가 유발되는 것으로 알려져 있다. 따라서 amyloid-\( \beta \) 처리에 의한 신경교세포의 증식억제와 연관된 apoptotis 유발에 Bcl-2 family의 가능성 여부를 조사하였으며, 그 결과 Bax의 발현이 선택적으로 amyloid-\( \beta \)의 처리에 의하여 증가됨을 관찰할 수 있었으며, resveratrol의 전 처리는 amyloid-\( \beta \)에 의한 Bax 발현을 유의적으로 차단시켜 주었다. 이상의 결과는 대표적인 치매유발 물질로 알려진 amyloid-\( \beta \)에 의한 신경교세포의 세포독성 유발에 resveratrol이 매우 효과적인 보호 작용을 가짐으로서 신경교세포의 정상적인 생존을 유지시켜줄 것으로 기대되는 결과로 추정되어지며, 추후 보다 정확한 기전해석을 위한 보충실험이 요구될 것으로 생각된다.</p>
비신경성 세포에 해당되는 신경교세포는 신경계 중 어디에 해당할까?
중추신경계