Protective Effects of Calcium Antagonists and Vitamine E on the Ischemia-induced Neuronal Damage in Rat Brain Slices

랫트 뇌절편에서의 허혈성 신경손상에 대한 칼슘길항제와 비타민의 보호효과

To evaluate the protective effects of calcium antagonists, oxygen radical scavengers and excitatory amino acid (EAA) antagonist on the ischemic brain damage, we induced in vitro ischemic condition (namely, lack of oxygen and glucose) to rat hippocampal slices. And the degree of ischemic damage was determined by assaying changes in biochemical parameters such as ATP content and lactate ralease, MDA production in the presence or absence of the various drugs. During experimental ischemia for up to 60 min, ATP content was decreased and the amount of lactate release was markedly increased time-dependently. By changing the reaction medium which contained oxygen and glucose those biochemical parameters were recovered. But the recovery was not complete in this experimental condition. In the same ischemic conditions verapamil and vitamine E prevented the decrease of ATP content and the increase of lactate release from the slices. And verapamil and diltiazem decreased MDA release to the reaction medium. Superoxide dismutase (SOD) and MK-801 (as EAA receptor antagonist) protected the decrease of ATP content and reduced MDA release in 20 min ischemic condition, but glutathione affected ATP content and lactate release at the same condition. When oxygen and glucose were resupplied for 20 min after ischemic condition, verapamil showed the protective effect on the changes of ATP content and lactate release, and vitamine E decreased lactate release (at 20 min ischemia) and MDA release (at 60 min ischemia). These results showed that calcium antagonist and vitamine E protect the ischemic biochemical changes from rat hippocampal slices and calcium antagonist is more potent than vitamine E to protect the ischemical brain damege.

허혈성 뇌손상시 칼슘길항제, 항산화제와 산소라디칼 제거제 그리고 흥분성 아미노산 수용체 길항제의 보호효과를 검토하기 위해 본 연구에서는 랫트 뇌 해마조직 절편을 산소와 포도당을 제거한 반응액에 노출시켜 실험적 허혈상태를 유도하였다. 그리고 여러 약물을 처리한 상태에서 허혈시의 뇌세포 손상정도를 생화학적 지표들(절편내 ATP와 반응액내 lactate 및 malondialdehyde (MDA)유리량)을 측정하여 검토하였다. 60분까지 허혈상태를 유발시킨 경우 시간에 따라 절편내 ATP 함량이 감소하였고 lactate 유리량이 증가하였다. 그 후 산소와 포도당이 든 반응액으로 바꿔주니 이들 생화학적 변화들이 회복되는 양상을 보였다. 그러나 본 실험조건에서 허혈상태로부터 완전히 회복되지는 않았다. 동일한 허혈조건에서 verapamil과 비타민 E는 ATP 함량 감소와 절편으로부터의 lactate 유리량의 증가에 대해 보고효과를 보였다. 그리고 verapamil과 diltiazem은 반응액내로의 MDA유리를 감소시켰다. Superoxide dismutase (SOD), glutathione과 MK-801 (NMDA 수용체 길항제)은 20분 허혈조건에서 ATP 함량을 증가시켰으나 그외 다른 조건에서 보호효과를 보이지 않았다. 허혈 후 20분간 산소와 포도당을 재공급한 경우 verapamil은 ATP 함량과 lactate 유리에 보호효과를 보였다. 한편 비타민 E는 20분 허혈 조건에서의 lactate 유리와 60분 허혈시의 MDA 유리 증가에 대해 감소효과를 보였다. 이상의 결과는 칼슘길항제와 비타민 E가 랫트 뇌절편에서의 허혈성 생화학적 손상을 방지함으로 나타난 결과로 해석되며, 칼슘갈항제의 효과가 비타민 E보다 우수함으로 미루어 칼슘길항제는 허혈성 뇌손상에 예방 및 보고효과를 보일 것으로 믿어졌다.