심근세포내 당원량이 허혈성 전처치의 심근보호 효과에 미치는 영향 = Influence of pre-ischemic myocardial glycogen contents on the cardioprotective effect afforded by ischemic preconditioning
저자
발행사항
서울: 중앙대학교, 2003
학위논문사항
발행연도
2003
작성언어
한국어
주제어
KDC
513.16 판사항(4)
DDC
616.12 판사항(21)
발행국(도시)
서울
형태사항
45장: 삽도; 26cm
DOI식별코드
소장기관
심근세포내 당원 고갈이나 당대사의 증가로 인한 유산 축적은 허혈 심근세포 손상의 발생기전으로 알려져 있으나 짧은 기간 허혈-재관류를 반복(허혈성 전처치, IPC)하면 일시적으로 심근세포내에서 당원고갈을 일으키므로 유산 생성이 감소되어 심근보호 효과가 발생하는 것으로 알려져 있다. 그러나 허혈전 심근세포내 당원량과 IPC 효과 사이에는 관련성이 없다는 연구 결과들이 최근 대두되고 있어 당원량과 유산량 저하와 관련된 기전에 대하여 논란이 많다. 본 실험에서는 glucose 섭취를 억제하여 심근세포내 당원량을 감소시키는 sodium acetate, 이와는 반대로 glucose 섭취를 증가하여 심근세포내 당원량을 증가시키는 인슐린을 투여하여 허혈-재관류에 따르는 당원량, 고에너지 인산 등의 변화를 관찰하여 심근세포내 당원량과 IPC 사이의 관계를 규명하고자 하였다.
적출 토끼 심장을 이용, Langendorff 방법에 따라 관류하여 기준선 혈역학 값이 유지되면 허혈 대조군(n=9)에서는 45분 허혈후 120분 재관류, IPC군(n=10)에서는 5분 허혈, 10분 재관류를 한번 실시하여 IPC를 유도하고 45분 허혈을 실시한 후 120분 재관류, sodium acetate 투여군(n=10)에서는 5 mM의 sodium acetate를 포함한 관류액으로 30분 관류하고 45분 허혈후 120분 재관류, sodium acetate 투여후 IPC를 실시한 실험군(n=10)에서는 5 mM의 sodium acetate를 포함한 관류액으로 15분 관류하고 IPC를 실시한 다음 45분 허혈후 120분 재관류, 인슐린 투여군(n=10)에서는 관류액 1ℓ당 1 unit의 인슐린이 포함된 관류액으로 30분 관류한 후 45분 동안 전체허혈후 120분 재관류, 인슐린 투여후 허혈성 전처치군(n=10)에서는 관류액 1ℓ당 1 unit의 인슐린이 포함된 관류액으로 15분 관류한 후 5분 허혈, 10분 재관류로 허혈성 전처치를 실시하고 45분 전체허혈후 120분 재관류하였다. 전 실험 기간 동안 좌심실기능, 관혈류를 측정하였으며 실험 종료 후 당원량, 고에너지 인산의 유도체, 인산 등을 측정하여 비교하였다. 심근경색 크기는 tetrazolium chloride 용액으로 염색하여 형태계측으로 결정하였으며 심근세포의 생존능은 심실 파쇄조직에 0.5% tetrazolium chloride를 첨가하여 분광광도계로 흡광도를 측정, 결정하였다.
LVDP 회복율은 모든 실험군에서 재관류를 시작하면 증가하기 시작하여 45-60분 경에 최대로 상승하였다가 서서히 감소하였으며, 특히 IPC군에서는 다른 실험군에 비하여 LVDP 회복율은 증가하는 경향을 나타내었으나 sodium acetate를 투여한 실험군 사이에서는 유의한 차이를 볼 수 없었다. 그러나 IPC군과 허혈 대조군 및 인슐린을 투여한 실험군 사이에서는 유의한 차이를 나타내었다. dP/dt 회복율도 LVDP 회복율과 유사한 경향을 나타내었다. 관혈류 회복율은 재관류를 시작하면 급격히 증가하여 서서히 감소하는 경향을 나타내었다. 허혈 대조군에 비하여 IPC군에서는 관혈류 회복율이 대체로 증가하였으나 sodium acetate을 투여한 실험군에서는 모두 허혈 대조군과 비교하여 유의한 차이를 나타내지 않았으며 인슐린을 투여한 실험군에서는 모두 허혈 대조군과 비교하여 감소하는 경향을 나타내었다. 허혈 대조군, IPC군, sodium acetate 투여군, sodium acetate 투여후 IPC군, 인슐린 투여군, 인슐린 투여후 IPC군에서의 좌심실 경색크기는 각각 38.7±2.3, 14.9±2.9, 42.0±2.0, 36.3±3.3, 37.8±3.4, 35.5±3.3 %로 허혈 대조군과 비교하여 IPC군에서만 유의하게 감소하였다. 45분 허혈후 심근세포의 생존능(formazan 생성량)은 IPC 유도전 심근세포내 당원량이 기준선에 가까운 경우(15 μmol/g tissue) 기준선과 비교하여 차이가 없었으나 당원량이 높거나 낮은 경우에는 생존능이 감소하였다. ATP는 기준선 값에 비하여 IPC를 실시하면 변화가 없었으나, sodium acetate 투여후 또는 sodium acetate 투여후 IPC를 실시하면 감소, 인슐린 투여후 또는 인슐린 투여후 IPC를 실시하면 증가하였다. 그러나 실험군 사이에서 유의한 차이는 없었다. 45분 허헐을 실시하면 모든 실험군에서 허혈전에 비하여 감소하였으나 실험군 사이에서 유의한 차이는 볼 수 없었다. 120분 재관류후에는 sodium acetate 투여군에서만 증가하였을 뿐 다른 실험군에서는 변화를 볼 수 없었으며 서로 유의한 차이도 없었다. ADP는 기준선 값에 비하여 IPC실시, sodium acetate 투여후 IPC 실시, 인슐린후 IPC를 실시하면 변화가 없었으나, sodium acetate 투여후 또는 인슐린 투여후에는 증가하였다. 그러나 실험군 사이에서 유의한 차이는 없었다. 45분 허헐을 실시하면 모든 실험군에서 허혈전에 비하여 감소하였으나 실험군 사이에서 유의한 차이는 볼 수 없었다. 120분 재관류후에는 45분 허혈후나 실험군 사이에서 유의한 차이가 없었다. AMP는 기준선 값에 비하여 IPC실시, sodium acetate 투여, sodium acetate 투여후 IPC 실시, 인슐린 투여, 인슐린 투여후 IPC를 실시하면 증가하였으나 실험군 사이에는 유의한 차이가 없었다. 45분 허헐을 실시하면 모든 실험군에서 증가하였으나 실험군 사이에서 유의한 차이는 볼 수 없었다. 120분 재관류후에는 감소하였다. 유산량은 기준선 값에 비하여 IPC 실시, 인슐린 투여, 인슐린 투여후 IPC를 실시하면 증가하였으며 sodium acetate 투여후 또는 sodium acetate 투여후 IPC를 실시하면 변화가 없었으나 실험군 사이에서 유의한 차이를 볼 수 없었다. 45분 허헐을 실시하면 sodium acetate 투여후를 제외한 모든 실험군에서 증가하였으나 실험군 사이에서 유의한 차이는 볼 수 없었다. 120분 재관류후에는 거의 45분 허혈전 수준으로 감소하였으며 실험군 사이에서 유의한 차이도 없었다.
이상으로 적출 관류 토끼 심장에서 IPC를 실시하면 장시간 허혈에 대하여 좌심실기능 회복 증가나 심근경색 범위의 감소 등의 보호효과가 있으나 IPC 실시전 심근세포내 당원량이 정상보다 증가 또는 감소한 경우는 IPC의 심근보호 효과를 소실시킬 가능성이 매우 높으므로 심근세포내 당원량은 IPC 효과 발현에 중요한 인자로 생각된다.
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