과학적 연구에 따르면 원래 천식에서의 역할로 알려진 염증 경로인 류코트리엔 신호 전달 경로가 파킨슨병(PD)을 비롯한 다양한 신경 퇴행성 질환의 발병에 관여하는 것으로 밝혀졌습니다.
저희는 승인된 항천식 약물인 몬테루카스트(MTK)를 사용하여 류코트리엔 신호를 차단하면 PD의 61번 마우스 모델에서 운동 장애가 개선되는지 평가했습니다.
실제로, 우리는 차량으로 치료한 Line 61 마우스에 비해 10주 동안 매일 경구용 MTK를 투여한 Line 61 마우스의 빔 워크 테스트를 통해 평가한 결과 운동 조정 및 균형이 개선되는 것을 관찰했습니다(자세한 내용은 2021년 3월 뉴스레터 참조).
운동 기능의 개선을 설명할 수 있는 세포 변화를 평가하기 위해 연구 동물의 뇌를 조직학적으로 분석했습니다.
소뇌와 꼬리배엽에서 모두, 형질전환을 하지 않은 래터메이트보다 61번 라인 마우스에서 더 큰 미세아교세포 소체 크기가 관찰되었으며(그림 1 A, D), 이는 미세아교세포가 활성화되었음을 나타냅니다.
더 흥미로운 점은 MTK로 처리한 61번 라인 마우스는 두 뇌 영역 모두에서 차량으로 처리한 61번 라인 마우스에 비해 미세아교세포 소체 크기가 현저히 감소한 것으로 나타났습니다(그림 1 A, D).
또한, MTK로 처리된 Line 61 마우스의 소뇌 미세아교세포는 차량으로 처리된 Line 61 마우스보다 훨씬 더 긴 필라멘트와 더 많은 분기점을 보입니다(그림 1 B, C, E, F).
그림 1: 차량 처리 또는 몬테루카스트(MTK)로 처리한 비형질전환(ntg) 및 61번 라인 마우스의 소뇌(CB) 및 꼬리배(CPu)의 미세아교세포 표현형. 미세아교세포 체세포 크기(A,
D)는 ImageJ를 사용하여 측정했습니다.
필라멘트 길이(B,
E) 및 분기점(C,
F)는 IMARIS 소프트웨어를 사용하여 평가했습니다.
동물당 총 15개의 미세아교세포를 분석했습니다(그룹당 5마리, 그룹당 미세아교세포 수 = 75개).
평균 ± SD; 단방향 ANOVA에 이어 차량 처리된 61번 라인 그룹과 비교한 Bonferroni 사후 검정 또는 차량 처리된 61번 라인 그룹과 비교한 Kruskal-Wallis 검정 후 Dunn 사후 검정; **p<0.01, ***p<0.001.
이러한 관찰은 MTK 처리가 미세아교세포에서 소세포체 크기 감소와 필라멘트 분지를 유도한다는 것을 시사합니다.
작은 세포체와 고도로 파급된 형태는 항상성 상태의 미세아교세포의 특징입니다.
결론적으로, 미세아교세포가 이전에 활성화된 상태에서 보다 항상성 상태로의 전환이 61번 라인 마우스의 운동 기능 회복에 중심적인 역할을 할 수 있습니다.
이는 운동의 제어와 조정에 중요한 뇌 영역인 소뇌에서 MTK가 미세아교세포에 미치는 영향이 특히 두드러진다는 사실에 의해 더욱 뒷받침됩니다.
그림 2: 차량 처리 동물과 몬테루카스트(MTK) 처리 라인 61 동물의 소뇌에 있는 미세아교세포 필라멘트의 대표 이미지. 왼쪽 패널은 미세아교세포를 나타내는 Iba1 라벨링(흰색)의 IMARIS 3D 이미지 시각화이고 오른쪽 패널은 필라멘트 추적 도구를 사용한 반자동 검출 후의 미세아교세포 필라멘트를 보여줍니다.
파란색 볼 포인트는 필라멘트(세포체)의 시작점을 나타내고, 빨간색 볼 포인트는 분기점을 나타냅니다.
스케일 막대: 50 µm.