Protection of Primary Cultured Mouse Hepatocytes from Chemical Hypoxia-induced Injury by Hydrogen Sulfide

본 연구는 화학적 허혈에 의해 손상된 마우스 간세포에서 hydrogen sulfide (<TEX>H₂S</TEX>)의 효과를 규명하기 위해 수행되었다. 본 연구에서 허혈 모방 화합물로 알려져 있는 cobalt chloride (<TEX>CoCl₂</TEX>)는 간세포 손상을 시간 및 농도 의존적으로 유의성 있게 증가 시켰다. <TEX>CoCl₂</TEX>에 의한 간세포 손상은 Sodium sulfide (NaHS, <TEX>H₂S</TEX> 공여제)의 전처리에 의해 유의적으로 감소 되었다. <TEX>CoCl₂</TEX>는 세포 내 활성산소(reactive oxygen species, ROS)의 농도를 증가시켰으며, 이는 NaHS 및 N-acetyl-cysteine (NAC, a ROS 제거제)에 의해 감소하였다. 또한, <TEX>CoCl₂</TEX>에 의해 증가된 p38 MAPK 인산화가 NaHS 및 NAC에 의해 억제되었다. <TEX>CoCl₂</TEX>에 의해 증가된 Bax/Bcl-2 비율은 NaHS, NAC 및 SB 203580 (p38 MAPK 저해제)에 의해 차단되었으며, <TEX>CoCl₂</TEX>에 의해 유발된 간세포의 손상 또한 NaHS, NAC 및 SB 203580의 전처리에 의해 억제되었다. NaHS는 <TEX>CoCl₂</TEX>에 의해 증가된 COX-2의 발현을 억제하였다. 또한, NaHS의 효과와 유사하게 <TEX>CoCl₂</TEX>에 의해 증가된 COX-2의 발현이 NAC에 의해 억제되었다. 더욱이, NS-398 (COX-2 선택적 억제제)는 <TEX>CoCl₂</TEX>에 의한 Bax/Bcl-2 비율의 증가를 억제하였을 뿐 아니라, 간세포의 세포 손상 또한 억제하였다. 결론적으로, <TEX>H₂S</TEX>는 초대배양 된 마우스 간세포에서 <TEX>CoCl₂</TEX>에 의해 유발된 간세포의 손상을 ROS에 의해 유발된 p38 MAPK 및 COX-2 경로의 활성화를 억제함으로써 세포보호효과를 수행하는 것을 알 수 있었다. We examined the effect of hydrogen sulfide (<TEX>H₂S</TEX>) in chemical hypoxia-induced injury in mouse hepatocytes. Cell viability was significantly decreased by cobalt chloride (<TEX>CoCl₂</TEX>), a well-known hypoxia mimetic agent in a time- and dose- dependent manner. Sodium hydrosulfide (NaHS, a donor of <TEX>H₂S</TEX>) pretreatment before exposure to <TEX>CoCl₂</TEX> significantly attenuated the <TEX>CoCl₂</TEX>-induced decrease of cell viability. <TEX>CoCl₂</TEX> treatment resulted in an increase of intracellular ROS generation, which is inhibited by NaHS or N-acetyl-cysteine (NAC, a ROS scavenger), and p38 MAPK phosphorylation, which is also blocked by NaHS or NAC. The <TEX>CoCl₂</TEX>-induced increase of the Bax/Bcl-2 ratio was attenuated by NaHS, NAC, and SB 203580 (p38 MAPK inhibitor). The <TEX>CoCl₂</TEX>-induced decrease of cell viability was also attenuated by NaHS, NAC, and SB 203580 pretreatment. Additionally, NaHS inhibited the <TEX>CoCl₂</TEX>-induced COX-2. Similar to the effect of NaHS, NAC blocked <TEX>CoCl₂</TEX>-induced COX-2 expression. Furthermore, NS-398 (a selective COX-2 inhibitor) attenuated not only the <TEX>CoCl₂</TEX>-induced increase of the Bax/Bcl-2 ratio, it also decreased cell viability. Taken together, <TEX>H₂S</TEX> protects primary cultured mouse hepatocytes against <TEX>CoCl₂</TEX>-induced cell injury through inhibition of the ROS-activated p38 MAPK cascade and the COX-2 pathway.