Short-and long-term effects of hypoxic preconditioning on reperfusing injury and myocardial heat shock protein production.

초록

관상동맥의 폐색으로 인해 심근이 허혈상태가 될 때 심근 손상의 범위를 줄이고 또 저하된 심근기능을 회복시키는 가장 적절한 방법은 관상동맥의 혈행을 정상으로 만드는 것, 즉 재관류를 시키는 것이다. 하지만 재관류 자체가 치명적인 심실세동과 같은 부정맥이나 또는 다른류의 재관류 손상(예, 심근괴사)을 일으킬 수도 있다는 것이 보고됨에 따라 재관류 손상을 감소시키거나 미연에 방지할 수 있는 조처에 대한 많은 연구가 진행되어 왔다. 본 연구에서는 저산소증에 의한 선조건화 (preconditioning) 부여가 관상동맥 재관류에 따라 발생하는 심실 부정맥에 어떠한 시간 경과를 갖고 영향을 미치는가를 살펴보았다. 더 나아가, 저산소증에 의한 선조건화 부여가 스트레스에 대한 방어 능력을 부여 하는 것으로 알려진 heat shock protein을 허혈된 심근에 어떠한 시간 경과를 갖고 발현시키는가도 살펴보았다. 실험은 2.5.5kg 숫고양이 (n=42)를 이용하여 수행하였다. 15마리의 대조군은 선조건화 부여 없이 좌전 하행동맥(left anterior descending coronary artery)을 20분간 묶은 뒤 5분간 재관류 시켰고, 27마리의 실험군은 10분동안 호흡 횟수를 분당 5회로 줄여 저산소증을 유발한 다음, 즉 선조건화를 부여한 다음 3분, 1시간, 혹은 8시간 후에 좌전 하행동맥을 대조군과 마찬가지로 20분간 묶은 뒤 5분간 재관류 시켰다. 5분간의 재관류 기간에 나타나는 심실부정맥은 polygraph recorder로 기록하였고, 그후 허혈되었던 부위에 심근을 200-300mg 잘라내 Western blot을 이용해 heat shock protein의 발현을 조사하였다. 실험결과는 좌전 하행동맥 결찰 3분 전과 8시간 전에 선조건화 부여를 받은 실험군이 대조군보다 치명적인 심실세동을 나타내는 빈도가 유의하게 낮았다는 것을 보여 주었다. 또, 본 결과는 좌전 하행동맥 결찰 8시간 전에 선조건화 부여를 받은 실험군의 심근이 대조군이나 다른 실험군의 심근보다 훨씬 많은 양의 heat shock protein을 생성하였다는 것을 보여주었다. 본 연구의 결과가 시사하는 바는 1) 저산소증에 의한 선조건화 부여가 재관류에 따른 심실세동을 억제한다는 것, 2) 이 억제 효과는 단기적인 것과 장기적인 것이 있다는 것, 3) 장기적인 효과는 heat shock protein의 현저한 증가와 연관되어 있을 가능성이 있다는 것이다.