목적은 전기침이 APP/PS1 쥐의 혈액뇌장벽(BBB) 손상을 개선하는 과정에서 고유핵(NTS)의 티로신 하이드록실라제(TH) 신경원과 청반(LC)의 역할을 관찰하고, 전기침이 알츠하이머병(AD)을 예방 및 치료하는 NTS^TH-LC 신경 회로 기전을 탐구하는 것이다. 방법 (1) 4개월령 수컷 C57BL/6 쥐 8마리를 대조군으로, 같은 연령 수컷 APP/PS1 쥐 16마리를 모델군과 전기침군(n=8)으로 무작위 배정하였다. 전기침군에는 “내관”과 “간사” 부위를 격일로 자극하였으며 총 4주간 시행하였다. 중재 종료 후, Morris 수미궁과 새로운 물체 인식 실험으로 각 군 쥐의 학습 및 기억 능력을 평가하였고, Western blot법으로 해마 Occludin, Claudin-5, ZO-1 단백질 발현 수준을 검사하였으며, 면역형광염색법으로 NTS 및 LC의 TH/c-Fos공위치, LC의 TH/노르에피네프린(NE) 공위치 발현을 관찰하였다. (2) TH-cre 쥐 5마리에 LC에 역행성 추적 바이러스를 주입하여 NTS 내 TH 신경원이 LC로 투사하는지 관찰하였다. (3) 7개월령 APP/PS1 쥐 21마리에 NTS에 화학유전학적 활성화 바이러스(AAV2/9-hSyn-DIO-hM3D-mCherry-WPRE-hGH-pA) 또는 공백 바이러스(AAV2/9-Ef1α-DIO-mCherry-WPRE-hGH-pA)를 주입하고, LC에 AAVretro-TH-CRE-WPRE-hGH-pA를 주입하였다. 바이러스 발현 21일 후, 공백 바이러스 주입 쥐(n=6)는 공백 바이러스 + 클로로프로마진-N-옥사이드(CNO) + 전기침군(mCherry+CNO+EA)으로 하였고, 활성화 바이러스 주입 쥐 중 3마리는 뇌 슬라이스 막전압기록으로 바이러스 기능을 검증하였으며, 나머지 쥐는 2개 그룹(n=6)으로 무작위 배정하여 활성화 바이러스 + CNO + 전기침군(hM3D+CNO+EA)과 활성화 바이러스 + 생리식염수 + 전기침군(hM3D+saline+EA)을 각각 시행하였으며, 각 그룹 모두 “내관”과 “간사”에 매일 1회씩 총 15일간 전기침을 적용하였다. 중재 종료 후, Morris 수미궁과 새로운 물체 인식 실험으로 학습 및 기억 능력을 평가하였고, EB 염색법으로 뇌 조직 BBB 투과성을 검사하였으며, 면역형광염색법으로 LC 내 TH/c-Fos 및 TH/NE 공위치 발현을 조사하였다. 결과 (1) 대조군과 비교할 때 모델군은 학습 및 기억 능력이 유의하게 감소(P<0.01)하였고, 해마 Occludin, Claudin-5, ZO-1 단백질 발현이 현저히 감소(P<0.01)하였으며, NTS와 LC 내 TH/c-Fos 공위치 발현 및 LC 내 TH/NE 공위치 발현이 현저히 증가(P<0.01)하였다. 모델군과 비교할 때 전기침군 쥐는 학습 및 기억 능력이 향상되었으며(P<0.05, P<0.01), 해마 Occludin, Claudin-5, ZO-1 단백질 발현이 현저히 증가(P<0.01)하였고, NTS 및 LC 내 TH/c-Fos 공위치 발현과 LC 내 TH/NE 공위치 발현이 감소(P<0.01, P<0.05)하였다. (2) 역행성 추적 바이러스를 통해 NTS 내 TH 신경원이 LC로 투사함을 확인하였다. (3) mCherry+CNO+EA군 및 hM3D+saline+EA군과 비교할 때 hM3D+CNO+EA군 쥐는 학습 및 기억 능력이 유의하게 감소(P<0.01)하였으며, 뇌 조직 내 EB 함량, LC 내 TH/c-Fos 및 TH/NE 공위치 발현이 현저히 증가(P<0.01)하였다. 결론 전기침 “내관”과 “간사”는 AD 쥐의 BBB 손상 및 학습 기억 기능 장애를 개선할 수 있으며, 이는 NTS^TH-LC 신경 회로 활성화 억제와 관련될 수 있다.

알츠하이머병; 전기침; 고유핵; 청반; 티로신 하이드록실라제 신경원; 노르에피네프린; 혈액뇌장벽