Biphasic Mechanical Responses of Rat Thoracic Aorta to Irradiation with $250{\sim}500\;nm$ Light

돼지 관상동맥 및 흰쥐 흉부대동맥에서 자외선 및 가시광선 조사시 파장에 따른 기계적 반응과 Cyclic GMP의 농도변화

This study was undertaken to define the varying responses of vascular smooth muscle to different wavelengths of ultraviolet radiation and to relate them to the changes in cyclic GMP contents. The ring preparations of rat thoracic aorta with intact or removed endothelium were irradiated with the ultraviolet or visible light (UVR) of wavelengths in step of 10 nm between 250 and 500 nm from xenon lamp of a spectrofluorometer, and the changes in vascular tension were recorded. For cyclic GMP assay, the preparations, pretreated with phenylephrine as in the tension experinents, were frozen after irradiation and homogenated in trichloroacetic acid. The supernatant was extracted with ether and the cyclic GMP contents were measured with radioimmunoassay. In the endothelium-intact preparations, biphasic responses, vasoconstriction (UVR-contraction) followed by vasodilatation (UVR-dilatation), were observed. The maximal UVR-contraction was observed at 320 nm, while the maximal vasodilatation was elicited at 420 nm. In the endothelium-removed rings, however, only vasodilatation was observed, with the maximal vasodilatation taking place at 370 nm. The cyclic GMP contents were not affected by the Irradiation with 320 nm for 30 sec or 1 min in the endothelium-intact preparations, while it was significantly increased by 380 and 420 nm. In the endothelium-removed preparations, UVR of 370 nm markedly increased the cyclic GMP contents. The present study indicates that the increase in cyclic GMP is closely related to vasodilatation induced by UVR of 420 nm in the endothelium-intact or 370 nm in the denuded preparations, whereas it is not involved in the vasoconstriction induced by UVR of 320 nm in the intact rings, and the mechanism leading to UVR-contraction remains to be clarified. These observations suggest that nitric oxide-cyclic GMP system is closely related to the UVR-dilatation in rat aortic preparation, while it is not involved in the UVR contraction.

이 실험은 여러 파장$(240{\sim}520\;nm)$의 자외선 또는 가시광선(이후 '광선'이라 표기함)을 흰쥐흉부대동맥에 조사하여 이때의 혈관장력의 변화 및 조직내 cyclic GMP농도의 변화를 관찰하기위하여 시행하였다. 돼지관상동맥 또는 흰쥐 흉부대동맥의 환상표본에 spectrofluorometer의 xenon lamp를 이용하여 여러 파장의 광선을 조사하고 이때의 장력변동을 polygraph상에 기록하였다. Cyclic GMP농도변화는 표본에 광선을 조사한 직후 조직을 얼리고 homogenization 및 원침시킨 후 상청액을 ether로 추출하여 RIA kit로 측정하였다. Phenylephrine으로 수축된 내피존재 흰쥐 흉부 대동맥에서는 광선조사로 수축반응을 보였고 320 nm에서 최대수축반응을 일으켰다. 그 이상의 파장에서는 점차 수축반응이 감소되어 420 nm에서는 최대 이완반응을 일으킨 후 점차 기본장력으로 회복되었다. 그러나 내피제거 표본에서는 전파장에서 이완반응만을 일으켰고 이때 최대 이완반응은 370 nm에서 관찰되었다. 내피존재 표본에서 320, 380 및 420 nm의 광선을 30초간 조사한 결과 380과 420nm에서 현저한 cyclic GMP의 증가가 관찰되었으나 320 nm에서는 유의한 변동이 없었다. 한편, 내피제거 표본에서는370 nm의 광선조사로 cyclic GMP함량이 약 4배 증가하였다. 이상의 성적으로부터 흰쥐 흉부대동맥은 광선조사에 의하여 내피존재 표본에서는 수축-이완의 이상성반응을, 제거표본에서는 이완반응만을 일으키고 양 표본의 이완반응은 nitric oxide-cyclic GMP계의 활성화에 기인하나 수축반응은 cyclic GMP계와 직접 관련성이 없는 것으로 추론하였다.