본 연구의 목적은 Shixiao San이 핵인자 E₂ 관련 인자 2 (Nrf2) / 용질 운반체 가족 7A11 (SLC7A11) / 글루타치온 과산화효소 4 (GPX4) 경로를 조절하여 뇌 허혈 재관류 손상(CIRI) 쥐의 신경 기능을 개선하고 철사멸사를 억제할 수 있는지를 탐구하는 것이다. 방법은 선사법(쥐의 경부 혈관 분리, 외경동맥 가지 결찰, 총경동맥 및 내경동맥 클램핑, 외경동맥 개구부에 나일론 선사를 삽입하여 중대뇌동맥 기시부에 도달, 혈류 차단으로 뇌 허혈 유발; 60~120분 허혈 후 선사 제거로 혈류 복구, 외경동맥 절개부 결찰)을 통해 CIRI 쥐 모델을 구축하였다. 쥐는 CIRI군, Shixiao San 저용량(-L, 위관 투여 1.26 g·kg^-1), Shixiao San 고용량(-H, 위관 투여 2.52 g·kg^-1), 도네페질염산염(DON)군(위관 투여 0.45 mg·kg^-1), Shixiao San-H+Nrf2 억제제(ML385)군(위관 투여 2.52 g·kg^-1 Shixiao San + 복강 내 주사 30 mg·kg^-1 ML385), 그리고 경동맥 분리 후 봉합한 대조군(Control)으로 나누었다. 신경 기능 손상 정도는 개조된 Garcia JH 점수로 평가했고, 자기공명영상 시스템으로 뇌경색 부피 비율을 측정했으며, HE 염색과 프루시안 청염색으로 허혈 반음영대 신경 손상과 철 축적을 관찰했다. 투과전자현미경으로 허혈 반음영대 신경세포 미토콘드리아 초미세구조를 관찰하고, 시약 키트를 이용해 허혈 반음영대 내 아황이온(Fe^{2+}), 말론알데히드(MDA), 환원형 글루타치온(GSH) 함량 및 활성 산소(ROS) 활성을 측정하였다. 11-산 붕소 디피롤 아세틸 메틸 형광 프로브(BODIPY)(581/591)C11으로 세포 내 지질 과산화물 함량을 검출하였고, 웨스턴 블롯법으로 허혈 반음영대에서 Nrf2, SLC7A11, GPX4, 트랜스페린 수용체 1(TFRC), 페리틴 중쇄(FHC), 페리틴 경쇄(FLC) 단백질 발현 수준을 측정하였다. Control군과 비교하여 CIRI군 쥐의 뇌 허혈 반음영대에서 신경 손상, 신경세포 수 감소, 핵소체 위축, 간질 부종, 뇌 조직 내 현저한 철 축적, 신경세포 미토콘드리아 위축 및 파열, 미토콘드리아 크리스타 위축, 막 밀도 증가, 뇌 경색 부피 비율, Fe^{2+}, MDA 함량, ROS 활성, 지질 과산화물 함량이 상승했고, 개조된 Garcia JH 점수, GSH 함량, Nrf2, SLC7A11, GPX4, FHC, FLC 단백질 발현 수준은 감소했으며 TFRC 단백질 발현 수준은 상승했다(P<0.05). CIRI군과 비교하여 Shixiao San-L, Shixiao San-H 및 DON군은 허혈 반음영대 신경세포 손상이 완화되고 철 축적이 감소했으며, 신경세포 미토콘드리아 손상이 경감되고 뇌 경색 부피 비율, Fe^{2+}, MDA 함량, ROS 활성 및 지질 과산화물 함량이 감소했으며, 개조된 Garcia JH 점수, GSH 함량, Nrf2, SLC7A11, GPX4, FHC, FLC 단백질 발현 수준은 상승하고 TFRC 단백질 발현 수준은 감소했다(P<0.05). Shixiao San-H군은 Shixiao San-L군보다 변화 정도가 컸으며(P<0.05), Shixiao San-H+ML385군은 모든 지표에서 Shixiao San-H군과 반대 경향을 나타냈다(P<0.05). 결론적으로 Shixiao San은 Nrf2/SLC7A11/GPX4 경로를 활성화하여 철사멸사를 억제하고 CIRI 쥐 신경 기능을 회복시킬 가능성이 있다.

Shixiao San; 뇌 허혈 재관류 손상; 핵인자 E₂ 관련 인자 2 (Nrf2) / 용질 운반체 가족 7A11 (SLC7A11) / 글루타치온 과산화효소 4 (GPX4) 경로; 철사멸사