방사선 조사후 흰쥐 이자 외분비선의 조기 변화와 취장염 유발에 관한 연구

Abstract

[한글]

이자[膵臟]에 방사선을 조사하면 말기에는 대개 선 세포의 위축, 섬유화등으로 외분비

기능이 저하되어 대개 만성 취장염 소견이 나타나게 된다. 그러나 방사선 조사 후 초기의

변화에 대해서는 보고된 바도 별로 없으며 그 결과가 역시 일정하지 않다. 한편 이자 손

상의 주요 기전인 과분비 자극성 급성 취장염의 병인에 있어 자가소화설 이외에 최근 활

성산소를 포함한 유리기가 주요기전으로 관련된다는 학설이 제시되고 있다. 따라서 본 연

구는 방사선 조사 후 초기 이자외분비의 기능 및 형태학적인 변동을 살펴보고, 방사선을

조사한 흰쥐의 이자에 caerulein 과다 투여로 실험적 취장염을 유발시킨 후 이자외분비의

변동을 관찰함으로써 방사선 손상과 급성 취장염과의 상호관계를 추구하고자 하였다.

실험동물로는 200g 내외의 Sprague-Dawley계 흰쥐를 사용하였으며, 급성 취장염은 caer

ulein 20㎍/kg을 1시간 간격으로 4번 피하주사하여 유발시켰고, camostat 200mg/kg을 4일

간 위내 투여하여 이자의 비대를 유발하였다. 방사선 조사는 흰쥐를 마취한 후 정중개복

하여 linear accelerator로 6MeV electron beam 2000cGy을 이자에 일시 조사한 후 3일, 1

주, 3주째 순수 이자액만을 채취하였다. 이자액은 기초분비, secretin(0.5CU/kg/hr) 자극

분비, secretin 및 Cholecystokinin(CCK-8; 600ng/kg/hr) 동시 자극분비로 구분하여 채취

하였으며, 이자액의 분비량, 단백 및 amylase 함량을 측정하였다. 이자조직의 일부는 단

백 및 amylase 측정에 사용하였고, 나머지는 통상적인 방법으로 광학현미경 표본제작을

하였다.

실험 결과는 다음과 같다.

1. 휜쥐 이자에 방사선을 조사하면 대조군에 비하여 이자의 무게는 증가하지만 조직내

단백 및 amylase 함량은 감소하였으며 caerulein 투여에 의해 취장염이 유발된 경우 이자

의 무게가 증가하였다.

2. 이자액 분비량은 방사선 조사 후 3일 및 1주일 째에는 대조군에 비하여 증가되었으

나 3주일 째에는 비슷하였다. 그러나 총 단백 분비량과 amylase 분비량은 전시기에 걸쳐

대조군과 별 차이가 없었다.

3. 정상 흰쥐와 방사선 조사된 흰쥐에 caerulein을 투여하여 취장염을 유발시키면 이자

액 분비량 및 amylase와 단백 분비량이 모두 감소하였으며, 방사선 조사 후 3일 및 1주일

째에는 정상흰쥐 보다 이자액 분비량이 더욱 감소하였다.

4. 방사선 조사 후 이자조직의 광학 현미경 소견은 소엽의 간질내 부종, 핵의 농축, 세

포질의 공포 변성, 선세포의 위축등이 관찰되었으며 이러한 변화는 방사선 조사 1주째 가

장 심하였다. 방사선 조사 후 caerulein 취장염을 유발시키면 더 심한 조직 손상이 나타

났고, camostat을 투여하여 비대된 이자에 방사선 조사 및 caerulein 취장염 유발시 보다

심한 조직 손상이 관찰되었다.

이상의 결과로 보아 흰쥐 이자에 대량의 방사선을 일시에 조사하면 초기 변화로 이자액

분비량의 항진 및 조직 내 단백과 amylase 함량이 감소하며, 아울러 방사선을 조사받은

이자 및 비대된 이자는 취장염 유발시 더 심한 손상이 초래됨을 알 수 있었다.

[영문]

Since the pioneer era of radio1ogy, numerous studies about the effects of

ionizing radiation on various organs including exocrine Pancreas of human and

animal have been reported. Progressive deterioration of exocrine pancreatic

function, which is similar to chronic pancreatitis, have been reported in later

stave after irradiation. However, a few studies have investigated on the early

effects of irradiation on exocrine pancreas and still yielded inconclusive results.

In addition to autodigestion theory, oxygen free radicals have been recently

suggested to play an important role in initiation and development of acute

experimental pancreatitis. Hypertrophied pancreas also seems to be more vulnerable

to acute pancreatitis. Thus, the first aim of this study was to observe the early

changes of exocrine function and morphology after single large irradiation on rat

pancreas. In addition, the relationships among irradiated pancreas, hypertrophied

pancreas and acute pancreatitis were investigated.

Male Sprague-Dawley rata weighing about 200g were used. Single irradiation was

given using linear accelerator with 6 MeV electron beam, dose of 2000 cGy. Acute

interstitial pancreatitis was induced by four subcutaneous injections of caerule in

20㎍/kg at every hour. Camostat 200 mg/kg(i.g.) was administered for four days to

induce pancreatic hypertrophy. Pure pancreatic secretion was collected on 3 days,

1week and 3weeks after irradiation. Exocrine pancreas was stimulated by

secretin(0.5 CU/kg/hr) with or without cholecystokinin(CCK-8; 600 ng/kg/hr). At the

end of experiment, the pancreas was reseated for histologic study. Protein and

amylase were assayed by the method of Lowry(1951) and Bernfeld(1955), respectively.

The results were as follows ;

1. The pancreas weight(g/100g B.W.) was increased after irradiation but tissue

Protein and amylase contents were decreased.

2. The pancreatic juice volume were increased at 3 days and 1 week, and then

normalized at 3 weeks after irradiation. Total Protein and amylase output were not

changed during the experimental period.

3. The pancreatic juice volume, protein and amylase output were decreased in rats

with caerulein induced acute pancreatitis. A decrement of the pancreatic juice

volume in acute pancreatitis was larger in rats with irradiation than in rats

without irradiation.

4. Light microscopic observation revealed that interstitial edema, pyknosis,

acinar cell atrophy and cytoplasmic vacuole in irradiated Pancreas. These changes

were markedly noted at 1week after irradiation. Irradiation worsened the

morphologic chanties associated with caerulein induced pancreatitis. Camostat

induced hypertrophied pancreas exhibited more severe morphologic changes in

response to irradiation combined with caerulein.

These results suggest that single large dose of irradiation causes hypersecretion

of pancreatic juice and irradiated and hypertrophied pancreas may be more

vulnerable to the development of pancreatitis.