초록

[한글]뇌졸중은 크게 출혈성 뇌졸중과 허혈성 뇌졸중으로 분류할 수 있다. 허혈성 뇌졸중은 실험적으로 중대뇌동맥을 폐색하여 유도할 수 있다. 뇌가 손상되게 되면 뇌혈관 기저막은 다양한 세포를 분해할 수 있는 matrix metalloproteinases (MMPs)와 같은 단백 분해 효소에 의해 분해된다. MMPs는 급성과 만성적인 퇴행성 중추신경계 질환의 병인에 관여하는 것으로 알려져 있고, 특히 MMP-9과 MMP-2는 기저막의 주성분인 type IV collagen이나 laminin을 분해할 수 있어서 국소 뇌허혈 후의 신경 손상에도 중요한 역할을 할 것이다. 최근 보고에 의하면 설치류 및 원숭이나 사람에서 뇌경색 후 뇌조직에서 MMPs 활성이 증가한다고 보고되었으나, 그 증가 시점에 대해서는 연구자들마다 다르게 보고하고 있다. 이에 본 연구는 쥐를 이용한 뇌경색 모델에서 MMP-9과 MMP-2의 시간에 따른 변화와 발현을 알아보고자 하였다. 또한 Zymography를 통해 MMPs 활성의 변화를 알아보고, 뇌경색의 크기와 단위면적당 MMPs 활성과의 상관관계를 밝히는 동시에 면역조직화학염색으로 조직에서의 변화도 알아보고자 하였다. / 실험동물은 자발성 고혈압 쥐를 이용하였고, 대조군과 2시간 동안 중대뇌동맥을 폐색한 후 재관류 후 0시간, 3시간, 18시간, 6일에 동물을 희생하는 4개의 실험군으로 시행하였다. 각 수술을 마친 동물은 신경학적 장애 검사를 하였다. 적출한 뇌는 뇌경색의 크기를 알기 위해 2, 3, 5-triphenyltetrazolium chloride (TTC)염색을 하였고, MMP-9과 MMP-2의 활성도를 알기 위해 gelatin zymography법으로 측정하였으며, 조직에서의 직접적인 변화를 보기 위해 면역조직화학검사를 하였다. / 신경학적 장애는 대조군에 비해 뚜렷한 장애가 있었고, 뇌경색의 크기도 대조군과는 차이가 있었지만, 각 군간에는 통계적 의미가 없어 일정하게 모델이 만들어졌음을 알 수 있었다. 허혈 대뇌 반구에서의 MMP-9은 재관류 0시간부터 증가하기 시작하였고 MMP-2는 별다른 변화가 없다가 6일에서 증가 양상을 보였다. 또한 뇌경색의 크기와 MMP의 활성도는 MMP-9은 뚜렷한 양의 상관관계를 보였으나, MMP-2는 통계적으로 유의한 상관관계는 보이지 않았다. 면역 조직화학 검사 결과는 zymography와 유사한 양상을 보였다. 이상에서 뇌허혈시 생화학적 및 병리학적 변화가 시기에 따라 다르게 나타난다는 점을 고려할 때, MMP-9과 MMP-2가 서로 다른 여러 가지 역할을 할 가능성이 있음을 생각할 수 있었다.
[영문]Brain injury after focal stroke is primarily a result of the decrease in blood flow and of energy depletion after occlusion of a cerebral blood vessel. The neuronal tissue becomes infarcted as a result of these events, with contributions from excitotoxicity, enzyme activation, edema, and inflammation. Matrix metalloproteinases (MMPs) can degrade a wide range of extracellular matrix components. In brain injured, basal lamina is degradated by MMP-9 and MMP-2. Although MMP-9 and MMP-2 were reported to increase in cerebral ischemia, their temporal patterns of the increase are uncertain. By using gelatin zymography, we investigated the activity MMP-9 and MMP-2 after variable time of reperfusion following 2 hours of middle cerebral artery occlusion (MCAO). We compared the MMP activities with the size of infarctions./ Spontaneous hypertensive rats (SHRs) were subjected to 2 hour of middle cerebral artery occlusion (MCAO) and variable time of reperfusion. Two mm-thick coronal slices were stained with 2,3,5-triphenyltetrazolium chloride (TTC) solution to define the area of ischemic damage. we investigated the activity of MMP-9 and MMP-2 in 10 mm frozen sections of ischemic and non-ischemic hemisphere by using gelatin zymography and the expression of MMP-9 and MMP-2 in the brain injured tissue by using immunohistochemistry./ The infarcted zone could be visualized well by TTC staining after 3 hours of reperfusion. MMP-9 was increased as early as 2 hour of MCAO while MMP-2 was increased at 6 days of reperfusion following MCAO. The MMP-9 activity was correlated with the size of infarction. Most immunoreactivity of the MMP-9 was observed in the microvessels of the ischemic area. In conclusion, MMP-9 was increased early after MCAO in the ischemic area while the increase of MMP-2 was delayed. These findings suggest that MMP-9 may play a role in ischemic injury from very early after cerebral ischemia by degradation of basal lamina.