Anti-Inflammatory Mechanism of Fimasartan, a Novel Angiotensin Ⅱ Receptor Antagonist, on Astrocytes Stimulated by Hemolysate

Abstract

서론: 뇌출혈은 뇌졸중의 한 종류로서 치명적인 질병이다. 축적된 증거에의하면 뇌출혈로 인한 염증반응은 이차 뇌 손상을 유발하는데 있어서 중요한 역할을 한다. 이런 뇌 손상은 뇌출혈로 인한 용혈물 형성에 의한 것임을 이미 입증이 되었다. 뿐만 아니라 형성된 용혈물은 다양한 염증성 싸이토카인 분비를 촉진한다. 엔지오텐신 Ⅱ수용체 차단제는 고혈압 치료제로 알려져 있고 뇌에서의 함염증 반응이 보고 되었다. Fimasartan은 새로운 엔지오텐신 Ⅱ수용체 차단제로 알려져 있고 본 연구에서는 fimasartan의 뇌출혈에서의 염증조절 효과를 알아보고자 하였다. 방법: 성상교세포를 용혈물로 처리하여 뇌출혈의 in vitro 모델을 만들었다. 염증반응을 유발한 후 fimasartan의 염증 조절반응을 확인하기 위하여 다른 농도로 처리를 하였고 부동한 시간에서 그 반응을 분석하였다. 이런 조절 반응은 western blotting 통하여 항염증 관련 세포 신호전달 물질인 Akt, ERK, IκBα의 인산화를 확인하였고, RT-PCR 방법을 사용하여 염증관련 유전자인 COX-2 발현 양상을 비교 분석하였다. Fimasartan의 세포독성을 확인하기 위하여 cell counting assay를 실행하였다. 결과: 용혈물을 처리한 성상교세포에서 Akt의 인산화(25.9 배, P<0.01)와 ERK1/2인산화(15.4 배, P<0.05) 가 현저히 증가하고, 처리 12시간후 IκBα (2.9 배, P<0.01) 현저한 degradation을 확인하였다. 뿐만 아니라 염증 관련 유전자인 COX-2의 발현이 71% 증가하였다. Fimasartan을 처리한 그룹의 경우 이런 염증관련 세포 내 신호전달 물질의 인산화가 감소되었고, COX-2 발현도 감소되었다. 특히 100ng/ml의 fimasartan 처리 그룹에서 COX-2 발현이 40% (p<0.01) 감소 되었다. 결론: Fimasartan은 엔지오텐신 Ⅱ수용체 차단제로써 용혈물에 의한 성상교세포 내의 염증반응을 억제하는 것을 확인하였다. 이러한 효과는 fimasartan이 뇌출혈에 의한 염증반응 조절 후보물질로의 가능성을 제시하였다.

Background: Intracerebral hemorrhage (ICH), which is a subtype of stroke, is a kind of devastating disease. Accumulating evidences indicate that ICH-induced inflammation represents a key role leading to the secondary brain damage. Hemolysate which was proved to contribute to brain injury of ICH, can produce a variety of pro-inflammatory cytokines. Angiotensin Ⅱ receptor blockers are mostly used for anti-hypertension therapy and has been reported to decrease brain inflammation. As fimasartan is one of novel angiotensin Ⅱ receptor blockers, we investigated whether fimasartan modulates inflammatory effects on ICH. Method: We stimulated astrocytes with hemolysate to induce a hemorrhagic environment as in vitro model of ICH. To analyze the immune-modulatory effects of fimasartan, we pretreated the drug on hemolysate stimulated astrocytes in different concentrations and time points. Anti-inflammatory cell signals such as Akt, ERK, IκBα (inhibitor of NF-κB) were assessed with western blotting and the pro-inflammatory enzyme cyclooxygenase-2 (COX-2) was evaluated using RT-PCR method. To examine the drug cytotoxicity, cell counting assay was carried out. Results: Astrocytes stimulated with hemolysate increased the phosphorylation of Akt (25.9 fold, P<0.01) at 1h, ERK1/2 (15.4 fold, P<0.05) at 20min and promoted degradation of IκBα (2.9 fold, P<0.01) at 12h. We also found that the activation of these signaling pathways up-regulated the expression of the COX-2. In comparison with non-treated group, astrocytes stimulated with hemolysate increased COX-2 expression up to 71% (p<0.01). To observe the anti-inflammatory effects of fimasartan, we treated astrocytes with hemolysate with or without pre-condition of fimasartan. The group pretreated with fimasartan in hemolysate stimulated astrocytes down-regulated Akt, ERK, NF-κB signaling pathways. Furthermore, COX-2 mRNA expression was also decreased consistently. Conclusion: Fimasartan, as a new ARB, can modulate hemolysate induced inflammatory effects of astrocytes. It may be considered as a candidate for inflammatory regulator associate with ICH. Further study, such as in vivo study, will be administrated to verify our hypothesis.