허혈-재관류 적출심장에서 Arachidonic Acid에 의한 산소라디칼 생성 및 심근손상

Arachidonate-induced Oxygen Radical Production and Cellular Damage in Ischemic-Reperfused Heart of Rat

  • 이윤송 (서울대학교 의과대학 약리학교실) ;
  • 김용식 (서울대학교 의과대학 약리학교실) ;
  • 박성호 (서울대학교 의과대학 신경과학교실) ;
  • 명호진 (서울대학교 의과대학 신경과학교실) ;
  • 김명석 (서울대학교 의과대학 약리학교실)
  • Lee, Yun-Song (Department of Pharmacology, Seoul National University College of Medicine) ;
  • Kim, Yong-Sik (Department of Pharmacology, Seoul National University College of Medicine) ;
  • Park, Seong-Ho (Department of Neurology, Seoul National University College of Medicine) ;
  • Myung, Ho-Jin (Department of Neurology, Seoul National University College of Medicine) ;
  • Kim, Myung-Suk (Department of Pharmacology, Seoul National University College of Medicine)
  • 발행 : 1991.12.30

초록

허혈심근의 재관류시 arachidonic acid가 반응성 산소대사물의 발생원으로서 심근 손상에 미치는 영향을 검토하였다. Langendorff 관류장치를 이용하여 흰쥐 적출심장을 0.5ml/min의 저용량으로 관류 (45분)한 후 정상관류 (7 ml/min)로 복귀 시키므로써 실험적인 허혈-재관류 심장을 만들었다. 재관류시 Na arachidonate $(10^{-7}{\sim}10^{-2}{\mu}g/ml)$를 투여한 후 superoxide anion 생성을 관찰하고, 심근 손상의 지표로 lactic dehydrogenase(LDH)유리를 측정 하였으며 이들에 대한 각종 arachidonic acid 대사 억제 약물의 영향을 비교 검토하였다. Superoxide anion 생성은 SOD-억제성 ferricytochrorme C 환원 반응을 이용하였다. 연구성적은 다음과 같다. 1) 저용량 관류후 재관류시 ferricytochrorme C환원은 superoxide dismutase (SOD, 300 U/ml) 및 indomethacin (60 nmole/ml), ibuprofen $(30\;{\mu}g/ml)$에 의하여 억제되었다. 2) Na arachidonate는 용량의존적으로 ferricytochrorme C 환원을 증가 시켰으며 반응성 산소대사물 제거효소인 superoxide dismutase (SOD, 300 U/ml)에 의하여 현저히 억제되었다. 3) Na arachidonate $(10^{-3}\;{\mu}g/ml)$에 의한 superoxide anion 생성은 cyclooxygenase 억제약물인 indomethacin (60 nmol/ml), lipooxygenase 억제약물인 nordihydroguaiaretic acid$(NDGA,\;0.1\;{\mu}mole/ml)$, arachidonic acid의 substrate inhibitor인 eicosatetraynoic acid $(ETYA,\;1\;{\mu}g/ml)$에 의하여 현저히 억제되었다. 4) Na arachidonate는 LDH 유리를 증가시켰으며 SOD에 의하여 유의하게 억제 되었다. 5) Na archidonate에 의한 LDH 유리증가는 indomethacin, NDGA, ETYA에 의하여 유의하게 억제 되었다. 이상의 결과로 흰쥐의 허혈-재관류심근에서 arachidonic acid는 그 대사 과정에서 반응성 산소대사물을 발생하고 이는 심근세포손상에 부분적으로 기여할 수 있을 것으로 여겨졌다.

The present study was conducted to assess the possible contribution of arachidonic acid to generation of reactive oxygen metabolites and myocardial damage in ischemic-reperfused heart. Langendorff preparations of isolated rat heart were made ischemic by hypoperfusion (0.5 ml/min) for 45 min, and then followed by normal oxygenated reperfusion (7 ml/min). The generation of superoxide anion was estimated by measuring the SOD-inhibitable ferricytochrome C reduction. The myocardial cellular damage was observed by measuring LDH released into the coronary effluent. Oxygenated reperfusion following a period of ischemia produced superoxide anion, which was inhibited by both indomethacin (60 nmole/ml) and ibuprofen $(30\;{\mu}g/ml)$. Sodium arachidonate $(10^{-7}-10^{-2}{\mu}g/ml)$ administered during the period of oxygenated reperfusion stimulated superoxide anion production dose-dependently. The rate of arachidonate-induced superoxide generation was markedly inhibited by indomethacin, a cyclooxygenase inhibitor; nordihydroguaiaretic acid (NDGA), a lipoxygenase inhibitor, and by eicosatetraynoic acid (ETYA), a substrate inhibitor of arachidonic acid metabolism. The release of LDH was increased by Na arachidonate and was inhibited by superoxide dismutase. The release of LDH induced by arachidonic acid was also inhibited by indomethacin, NDGA and ETYA. In conclusion, the present result suggests that arachidonic acid metabolism is involved in the production of reactive oxygen metabolite and plays a contributory role in the genesis of reperfusion injuy of myocardium.

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