대혈등이 BDNF/TrkB/CaMKⅡ/CREB 신호 경로를 조절하여 신경병증성 통증을 완화하는 기전

WANG Fangfang ,  

HU Qiqi ,  

LIANG Dayi ,  

WU Jing ,  

WANG Long ,  

TANG Ting ,  

CHEN Peng ,  

摘要

목적: 네트워크 약리학, 분자 도킹 및 동물 실험을 기반으로 대혈등(대혈藤)이 신경병증성 통증(NP)을 완화하는 작용 기전을 연구하고자 한다. 방법: 초고성능 액체 크로마토그래피-쿼드러폴-오비트랩 고해상도 질량 분석기(UHPLC-Q-Orbitrap HRMS) 기술로 대혈등의 화학 성분을 규명하였다. 네트워크 약리학을 통해 대혈등이 NP에 개입하는 핵심 표적 및 관련 경로를 예측하였다. 48마리 SD 랫드를 위수술군, 모델군, 대혈등 저·중·고용량군(1.35, 2.7, 5.4 g·kg-1), 프레가발린군(30 mg·kg-1)으로 무작위 분류하였다. NP 만성 압박 손상(CCI) 모델을 제작하고 수술 전, 수술 후 3, 5일 및 약물 투여 후 3, 7, 11, 14일에 각 군 랫드의 기계적 족척 반사 역치(MWT)와 열 족척 반사 역치(TWL)를 측정하였다. 면역형광(IF) 분석으로 신경흥분성 마커인 세포원암유전자 fos(c-Fos)와 중추 감작에 필수적인 신경키닌 1 수용체(NK-1R)의 발현을 검사하였다. 웨스턴 블랏(Western blot)으로 척수 조직 내 뇌유래신경영양인자(BDNF), 수용체 트로포린 인산화효소 B(TrkB), 포스포리파제 Cγ(PLCγ), 칼슘/칼모듈린 의존성 단백질 키나제 IIα(CaMKⅡα), cAMP 반응 요소 결합 단백질(CREB)의 단백질 발현과 인산화 수준을 검출하였다. IF로 척수 조직 내 인산화(p)-TrkB, p-PLCγ, p-CaMKⅡα, p-CREB 발현을 확인하였다. 결과: 대혈등은 138가지 화합물을 함유하고 있으며, 네트워크 약리학 연구에서 NP에 개입하는 잠재적 작용 표적 409개를 확인하였고, 신경티로신인산화효소 수용체 2(NTRK2), 프로스타글란딘 과산화효소 2(PTGS2), 레파마이신 표적 단백질(mTOR), 단백질 키나제 1(Akt1), 미토겐 활성화 단백질 키나제 1(MAPK1) 등 74가지 핵심 표적을 포함하였다. 분자 도킹 결과 NTRK2(TrkB 단백질을 암호화하는 유전자)가 홍경천배당체, 청등 사인, 갈근, 퀘르세틴, 유피, 강황소 등과 결합력이 우수함을 나타냈다. 동물 행동학 결과, 위수술군과 비교하여 모델군 랫드의 MWT와 TWL이 유의하게 감소하였다(P<0.01). IF 결과, 위수술군 대비 모델군 척수 조직 내 c-Fos와 NK-1R 발현이 유의하게 증가하였고(P<0.01), 모델군과 비교하여 대혈등 고용량군 척수 조직 내 c-Fos와 NK-1R 발현이 유의하게 감소하였다(P<0.01). 웨스턴 블랏 및 IF 결과, 위수술군 대비 모델군 척수 조직 내 BDNF, TrkB, p-TrkB, PLCγ, p-PLCγ, CaMKⅡα, p-CaMKⅡα, CREB, p-CREB 발현이 유의하게 증가하였으며(P<0.01), 모델군 대비 대혈등 고용량군에서 위 단백질 발현이 유의하게 감소하였다(P<0.01). 결론: 대혈등은 BDNF/TrkB/CaMKⅡ/CREB 신호 경로 하향 조절을 통해 신경흥분성과 중추 감작을 억제하여 신경병증성 통증을 완화한다.

关键词

대혈등; 신경병증성 통증; 신경흥분성; 중추 감작; 뇌유래신경영양인자(BDNF)/수용체 트로포린 인산화효소 B(TrkB)/칼슘/칼모듈린 의존성 단백질 키나제 IIα(CaMKⅡα)/cAMP 반응 요소 결합 단백질(CREB) 신호 경로

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