Abstract
This study was designed to observe hypoxia-induced mechanical responses of porcine cerebral artery and to clarify their possible mechanisms. Hypoxia produced a transient vasoconstriction, recovering to the basal tension within 10 min and subsequent reoxygenation produced a biphasic (relaxalion-contraction) response in rings with endothelium under resting tension. Hypoxia produced a further contraction in rings precontracted with KCl or $PGF_{2{\alpha}}$, and following reoxygenation caused only sustained relaxation. Removal of the endothelium and pretreatment with nimodipine or indomethacin markedly attenuated the hypoxia- and reoxygenation-induced contractions. The KCl-induced contraction was not affected in hypoxic state, but contractions induced by $PGF_{2{\alpha}}$ or endothelin (ET) were inhibited in the hypoxia, the latter being more sensitive to the hypoxia. Upon reoxygenation, the attenuated contraction rapidly recovered to the original tension. Both hypoxia and reoxygenation significantly increased cyclic GMP content in the intact preparations, but not in the endothelium-removed ones. Acetylcholine (ACh) produced concentration-dependent relaxations in the intact endothelial rings precontracted with $PGF_{2{\alpha}}$ or endothelin, and the ACh-induced relaxation was inhibited by removal of endothelium and by hypoxia. ACh also increased cyclic GMP content in tissues pretreated with $PGF_{2{\alpha}}$ and the increase of cyclic GMP was abolished in hypoxic state. These results suggest that hypoxia- and reoxygenation-induced contractions are dependent on endothelium and extracellular calcium, and related to the release of prostaglandin-like substance(s).
돼지의 적출뇌동맥에서 저산소 유발 수축반응을 관찰하고 그 기전을 구명하며 저산소가 혈관수축제의 수축반응과 acetylcholine (ACh)의 내피세포 의존성 이완반응에 미치는 영향을 검토코자하여 본 실험을 시행하였다. 내피세포가 존재하는 표본에서는 저산소는 일과성 혈관수축을 일으켰고 산소 재공급시에 일과성 이완 후 수축이 나타나는 이상성 (biphasic) 반응이 관찰되었다. KCI 및 $PGF_{2\alpha}$전처치로 수축된 표본에서 저산소 유발은 추가적 수축반응을 일으켰고, 산소재공급으로 이완반응이 관찰되었다. 내피세포 제거 후 및 nimodipine 또는 indomethacin처리 후 저산소와 산소 재공급에 의한 수축반응은 현저히 감약되었다. 저산소하에서 KCl의 수축반응은 영향받지 않았으나, $PGF_{2\alpha}$와 endothelin (ET)의 수축반응은 현저히 억제되었고 ET수축반응이 저산소에 가장 예민하였다. $PGF_{2\alpha}$와 ET로 수축된 내피세포 존재표본에서 ACh은 용량의존성 이완반응을 일으켰고 이 이완반응은 저산소 하에서 소실되었으며 내피세포 제거표본에서는 ACh의 이완반응이 관찰되지 않았다. $PGF_{2\alpha}$로 처리한 내피세포 존재표본에서 ACh은 cyclic GMP농도를 증가시켰고 이 증가는 저산소하에서 소실되었다. 이상의 성적으로 저산소와 산소 재공급 수축반응은 내피세포 및 calcium의존성이고, prostaglandin계 물질의 유리에 기인한다고 추론하였다.