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목적 : 말톨(maltol; 3-hydroxy-2-methyl-4-pyrone)은 활성 산소 등의 유리기(free radical)를 제거할 수 있는 항산화작용을 가지고 있는 것으로 알려진 천연물질로서, 본 연구에서는 산화스트레스에 의한 신경감각전구세포의 손상에 대한 말톨의 신경보호 효과를 평가하고자 하였음.
방법 : R28세포(rat embryonic precursor neurosensory retinal cells)를 배양하면서 세포배양액에 과산화수소(0.0 to 1.5 mM)를 첨가하여 산화스트레스를 유도하고 말톨(0.0 to 1.5 mM)을 함께 투여하였을 때 산화스트레스로 인한 R28세포의 사멸 및 고사에 미치는 영향을 lactate dehydrogenase (LDH) 분석과 terminal deoxynucleotidyltransferase mediated dUTP nick-end labeling (TUNEL) 방법을 이용하여 평가하고, 그 작용기전을 면역형광염색법과 Western blot 분석 등을 이용하여 살펴봄.
결과 : LDH 분석을 이용하여 세포독성을 평가하였을 때, 첨가한 과산화수소의 농도에 비례하여 R28세포의 세포사멸이 증가하였으며, 말톨 투여에 의해 현저히 감소하였음. 1.0 mM 과산화수소를 첨가하였을 때 약 60%의 세포사멸이 나타났으며, 1.0 mM 말톨을 같이 투여했을 때는 세포사멸이 약 30% 정도로 감소하였음. TUNEL 방법을 이용하여 세포고사를 살펴보았을 때에도 비슷한 양상이 나타나, 산화스트레스에 의해 유발되는 R28세포의 세포고사가 말톨의 투여에 의해 현저히 감소하였음. 이러한 말톨의 신경보호효과는 nuclear factor-kappa B (NF-kappaB) 및 protein kinase B (PKB) 등의 신호전달기전과 연관된 것으로 판단됨.
결론 : 본 연구를 통하여 말톨이 산화스트레스에 의한 신경감각전구세포의 손상을 줄이는 신경보호효과가 있음을 발견하였으며, 이는 말톨이 녹내장을 비롯하여 산화스트레스와 관련된 신경질환의 새로운 신경보호치료제로 개발될 수 있는 가능성을 시사함.
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