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제  목    :    뇌졸중으로 유발된 blood-brain barrier breakdown의 vascular tree에 따른 차이
작성자 관리자
등록일 2017년 07월 05일 16시 16분 22초 조회 2,959

뇌졸중으로 유발된 blood-brain barrier breakdown의 vascular tree에 따른 차이

이 논문의 연구자들은 뇌경색으로 인한 blood-brain barrier(BBB) damage가 동맥, 정맥, 모세혈관에서 각각 차이를 보일 것이라 가정하고 연구를 진행했다. 뇌동맥이 막히면, 신경의 기능에 영향을 주는 energy failure를 일으키는 것뿐 아니라, 이로 인해 혈관자체에도 손상이 유발된다. 급성 뇌경색의 재관류 치료 시간이 지연되었을 경우 혈관 재개통으로 인해 출혈성 변화의 위험이 올라가는 것으로 알려져 있다. 따라서 허혈 자체로 인한 손상 외에도 막힌 혈관의 재개통으로 인한 세포 손상에 대해서도 연구가 이루어지고 있다. 허혈, 재관류 상황에서, capillary나 vein에 비해 precapillary artery에서 높은 압력과 빠른 혈류 속도가 관찰되며 이는 다른 부분에 비해 arterial BBB에 더 뚜렷한 mechanical stress를 줄 것이다.

저자들은 세가지 방법으로 유도한 동물 국소뇌경색 모델과 부검으로 얻은 사람의 뇌 조직에서, BBB 손상의 패턴을 혈관의 각 부위별로 fluorescence microscopy를 이용해 분석했다. 그리고, 동맥과 비동맥혈관의 endothelium 변화의 차이를 전자현미경으로 분석했다. Mouse에서 silicon coated 6-0 monofilament를 right CCA를 통해 MCA까지 집어넣어 permanent MCA occlusion, 또는 90분간의 transient MCA occlusion의 방법으로 뇌경색을 유도했다. 뇌경색 유도 24시간 후, 뇌경색으로 인한 신경학적 증상을 확인한 후, BBB integrity가 손상된 부위를 확인하기 위해, permeability marker인 FITC-albumin을 정맥으로 60분간 투여했다. 좀더 빠른 시기의 BBB breakdown의 pattern을 보기 위해 permanent MCA occlusion후 4시간 후에도 같은 과정을 거쳐 실험했다. 그리고, rat에서 rat blood로 미리 만든 clot을 CCA를 통해 투여해 embolic MCA model을 만들고, 24시간 후 FITC-albumin을 같은 방법으로 주입하고 뇌 조직을 얻었다. 뇌경색으로 사망한 환자의 뇌 조직을 분석하였으며, 병변 반대쪽 뇌를 대조군으로 하였다.

동물모델에서 Ischemia와 reperfusion에 의한 FITC-albumin의 extravasation은 artery, vein, capillary 모두에서 나타났지만 적용된 모델 별로 각 혈관에 나타나는 패턴에 차이가 있었다. 주변 capillary와 vein에서 일정하게 보이는 leakage와 달리 특정 artery에서는 extravasation이 보이지 않았다. 정맥에서 가장 많은 비율의 혈관 leakage가 있었고, capillary에서는 가장 넓게, artery에서는 가장 좁은 영역에서 perivascular tracer의 extravasation이 관찰되었다. 이와 달리 사람의 뇌조직에서는 동맥과 정맥 주변에서 확연한 extravasation이 관찰되었고, capillary 부근에서는 미미한 정도만 보였다. 동물모델에서 artery와 capillary endothelium의 alteration이 관찰되기는 했지만, arterial smooth muscle cell의 structural loss는 embolic model에서만 관찰되었다.

뇌혈관 부위에 따라 다른 병태생리적 특성을 보이므로, 이를 고려하는 것이 새로운 치료기법을 개발하는데 고려되어야 할 것이라고 저자들은 제안하였다.

Stroke-induced blood-brain barrier breakdown along the vascular tree- No preferential affection of arteries in different animal models and in humans.
JCBFM. 2017;37:2539-2554.


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