망막신경절세포에서 헴산화효소 발현에 의한 Betaxolol의 세포보호효과

• Published in: Daihan angwa haghoi jabji Vol. 57; no. 1; pp. 113 - 119
• Main Author: 차재봉(Jae Bong Cha), 권민영(Min Young Kwon), 정수월(Su Wol Chung), 우제문(Je Moon Woo)
• Format: Journal Article
• Language: Korean
• Published: 대한안과학회 30.01.2016
• Subjects: 안과학; Betaxolol; Retinal ganglion cells; Hypoxia; Heme oxygenage-1
• ISSN: 0378-6471; 2092-9374

목적: 망막신경절세포(Retinal ganglion cell, RGC-5)를 이용하여 Betaxolol hydrochloride (Betoptic S®, 베톱틱®)의 저산소 환경에서 세포보호효과를 확인하고 여기에 헴산화효소-1 (heme oxygenase-1, HO-1) 발현이 관여함을 알아보고자 하였다. 대상과 방법: RGC-5에 Betaxolol hydrochloride를 농도별로 처리하거나 Zinc protoporphyrin (ZnPP)과 함께 처리한 후 저산소 배양기에서 48시간 동안 배양하여 세포생존율을 비교 측정하였다. 베톱틱®과 다른 기전의 녹내장 점안제인 Brinzolamide (Azopt®), Brimonidine tartrate (Alphagan®), Travopost (Travatan®)을 각각 5 μM로 RGC-5에 처리하여 같은 방법으로 저산소 배양하여 세포생존율을 비교 측정하였다. RGC-5에 정상산소 조건, 저산소 조건, 저산소 조건에서 베톱틱® 5 μM로 추가 처리한 조건으로 나누어 시간에 따라 Western blotting을 하여 HO-1의 발현 정도를 비교하였다. 결과: 베톱틱®은 다른 세 가지 녹내장 점안제에 비하여 저산소 조건하의 RGC-5 세포생존을 가장 유의하게 증가시켰으며, HO-1 발현 증가와 연관성이 있음을 확인하였다. 또한 HO-1 억제제 ZnPP를 첨가한 그룹에서 베톱틱®에 의한 세포생존율 증가가 감소됨을 확인하였다. 결론: 베톱틱®의 세포보호효과를 재확인하였으며, 보호효과에 대한 기전들 중 하나로서 HO-1의 발현이 관여함을 확인하였다. Purpose: To evaluate the neuroprotective effects of betaxolol (betaxolol hydrochloride) under hypoxic conditions using retinal ganglion cells (RGC-5) and determine whether heme oxygenase-1 (HO-1) expression exerts cytoprotective effects. Methods: In this study, cultured RGC-5 cells were incubated with different concentrations of betaxolol hydrochloride (0.1 μM, 1 μM or 5 μM) and with 10 μM zinc protoporphyrin (ZnPP), in a hypoxia incubator (1% O2, 5% CO2, 94% N2) for 48 hours and the cell viability of each group was determined. Additionally, cell viability was measured after RGC-5 cells were incubated with 5 μM of brinzolamide (Azopt®), brimonidine tartrate (Alphagan®) or travoprost (Travatan®). RGC-5 cells were divided into three groups and incubated under three different conditions, normoxia group (20% O2, 5% CO2), hypoxia group (1% O2, 5% CO2) and the group with 5 μM of Betoptic S® treated under hypoxic conditions (hypoxia, Betoptic S®). After incubation for 4, 8, 12 and 24 hours, HO-1 expression was analyzed using Western blotting. Results: Cell viability significantly increased in RGC-5 cells treated with Betoptic S® compared with other antiglaucoma agents. Increased levels of HO-1 expression indicate its relevance in cell viability. Furthermore, increased RGC-5 cell viability by Betoptic S® was significantly reduced in the HO-1 inhibitor ZnPP-treated group. Conclusions: We reaffirmed the known cytoprotective effects of Betoptic S® and the results suggests that HO-1 expression exerts cytoprotective effects against hypoxia. KCI Citation Count: 0