토끼의 심장에서 허혈성전처치의 심장근육 보호효과와 adenosine의 역할

• 영문명: Role of Adenosine in the Cardioprotective Effect of Ischemic Preconditioning in the Isolated Rabbit Hearts
• 발행기관: 대한해부학회
• 저자명: 김대중(Dae-Joong Kim) 한장희(Jang-Hee Hahn) 김 현(Hyun Kim) 김호덕(Ho-Dirk Kim)
• 간행물 정보: 『대한해부학회지』제33권 제3호, 287~295쪽, 전체 9쪽
• 주제분류: 의약학 > 의학일반
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2000.06.30

국문 초록

본 연구는 심장근육 세포에서 나타나는 허혈성전처치 (ischemic preconditioning)의 심장근육 보호효과가 어떤 경로를 통하여 발생하는지, 그 기전을 밝히기 위하여 수행되었으며, 현재 가장 유력한 경로의 하나로 생각되는 adenosine, protein kinase C (PKC), 그리고 포타슘 이온 채널(KATP channel)의 역할을 다음과 같이 조사하였다. 토끼의 적출 관류 심장을 이용하였다. 허혈 45분-재관류 120분을 시행한 허혈대조군 심장의 좌심실 괴사 정도와 재관류 후 심장이 허혈에 의한 기능 이상에서 회복하는 정도를 측정하여 5분 허혈-15분 재관류의 허혈성전처치 조작을 1회 실시한 전처치군의 심장과 비교하였다. 전처치군의 심장에서 심장 기능의 회복정도는 허혈대조군보다 유의한 증가를 보였으며, 좌심실 괴사범위는 15% 감소하는 결과 (p<0.05)를 얻을 수 있었다. 심근으로부터 유리되는 adenosine은 전처치 후 15배 정도 증가하는 것을 관찰하였다. PKC 활성도는 IP를 실시한 심장 조직의 막분획에서 유의한 증가를 관찰하였다 (허혈 직후 p<0.05, 재관류 직후 p<0.01). Adenosine 수용체 길항제인 8-sulfophenyltheophylline (SPT; 100 μmol)과 KATP channel 억제제인 glibenclamide (10 μmol)을 투여한 심장은 허혈성전처치에도 불구하고 재관류 후 심장 기능의 회복 증진효과와 심근괴사 범위의 감소 효과가 발생하지 않았으며, 특히 SPT를 투여한 심장에서 허혈성전처치 후 막분획의 PKC 활성도가 증가하는 현상을 관찰하지 못하였다. 이상의 결과로 미루어 adenosine이 심장근육 보호효과를 일으키는 직접적인 물질인 것으로 판단되며, 그 작용은 PKC에 의해 매개되는 것으로 추측된다. KATP channel 역시 중요한 역할을 담당하지만 보호기전의 마지막 부분을 담당할 것으로 생각된다.

영문 초록

This study was designed to provide a evidence that adenosine-mediated activation of protein kinase C and KATP channel was a important step on the cardioprotection mechanism of ischemic preconditioning (IP). Isolated Langendorff-perfused New Zealand White rabbit hearts were subjected to 45 min of global ischemia (I) and 120 min reperfusion (R) with or without IP. IP was induced by a single dose of 5 min I and 10 min R. Part of the IP hearts was treated with non-specific adenosine receptor blocker 8-sulfophenyltheophylline (SPT; 100 μmol) and KATP channel blocker glibenclamide (10 μmol) 5min before IP, respectively. To determine the effect of IP, we measured the left ventricular function, infarct size, adenosine concentration in the coronary flow and total protein kinase C activity. PKC activity was determined by 32P‐γ‐ATP incorporation into PKC specific peptide. IP enhanced improvement of functional recovery and caused a decrease in the infarct size from 19.9±0.05% in the ischemic-control group to 5.5±1.39% in the IP group (p<0.05). In the SPT- and glibenclamid-treated hearts, however, these anti-ischemic effect was disappeared. Adenosine release from the cardiac tissue was abruptly increased to 10~20 folds baseline just after IP. Cytosolic PKC activity decreased significantly in the IP hearts, while in the membrane fraction, activity was increased (45 min I, p<0.05; 120 min R, p<0.01). In the SPT-treated hearts, IP did not make those activity changes of PKC. These data suggest that adenosine induced the anti-ischemic effect via PKC activation. And it also show that KATP channel may work on the protection as a final effector.

키워드

허혈성 전처치 Adenosine Protein Kinase C KATP channel Ischemic reconditioning