방사선 조영제 유발 신병증에서 phosphodiesterase 5 길항제와 N-acetylcysteine이 나타내는 신장 보호 효과와 그 상승작용

Abstract

배경 : 방사선 조영제는 신세동맥 수축과 활성산소 발생으로 신세뇨관 손상을 초래한다. Phosphodiesterase 5 길항제는 혈관 이완 작용과 더불어 최근에는 조직의 허혈-재관류 손상을 막는 항산화 작용도 있음이 보고 되고 있다. 이에 본 연구는 방사선 조영제 의 독성에 취약한 만성 신부전증 동물모델을 이용하여, phosphodiesterase 5 길항제가 방사선 조영제의 신독성을 완화할 수 있는지, 또한 기존에 예방적 목적으로 사용되고 있는 NAC 와 상승 작용이 있는 지를 알아보고자 한다.방법 : 8-9주령 백서에서 5/6 신적출술을 시행하고 6-8주 경과 후, 혈충 크레아티닌이 0.5mg/dL 이상 상승한 백서를 무작위로 선별하여 각각 12마리씩 식염수 투여군, PDE-5i(phosphodiesterase 5 inhibitor)투여군, NAC(N-acetylcy-steine)투여군, PDE-5i와 NAC를 병합 투여한 군으로 나눈다. 방사선 조영제를 투여 전 24시간부터 12시간 간격으로 PDE-5i을 15mg/kg, NAC를 60mg/kg 각각 투여하며, 3번째 투약은 방사선 조영제 투여 1시간 전에 투약한다. 방사선 조영제 투여 후에는 48시간 간격으로 채혈과 24시간 소변검사를 시행하며 48시간에 각군에서 6마리씩 희생하여 조직을 얻는다.결과 : 각군에서 48시간 간격으로 3회 측정한 BUN(blood urea nitrogen), 크레아티닌에는 의미 있는 차이가 없었으며, 6일째 측정한 크레아티닌 청소율에서 식염수 투여군의 0.25±0.87 mg/mL/100g 비해 PDE-5i 투여군(0.43±0.13mg/mL/100g)과 NAC 투여군0.39±0.79mg/mL/100g)에서 유의한 호전을 보였다. 방사선 조영제 투여 2일째와 4일째 측정한 혈청 NGAL(neutrophil gelatinase associated lipocalin)은 식염수 투여 군은 각각 82.79±11.25pg/mL, 83.6±7.6pg/mL 인데 비해 PDE-5i 투여군은 각각68.3±5.5pg/mL, 64.1±10.1pg/mL 로, 병합 투여군은 각각 58.3±19.6pg/mL, 53.8±19.3pg/mL 로 의미 있게 감소되어 있었다. 혈청 cystatin C 의 경우, 2일째 식염수 투여군은 7.53±1.3ng/mL 인데 비해서 PDE-5i 투여군은 5.28±0.9ng/mL, 병합 투여군은 5.8±0.66ng/mL 로 감소되어 있었으며, 방사선 조영제 투여 4일째 식염수 투여군의 cystatin C 는 7.6±0.9ng/mL 인데 비해 PDE-5i 투여군은 6.15±1.6ng/mL 로 의미 있는 차이를 보였다. 방사선 조영제 투여 2일째에 적출한 신장에서 iNOS의 mRNA 표현이나 단백질 발현에는 각 실험군 간의 차이가 없었으며, eNOS의 mRNA 표현과 단백질 발현에서는 식염수 투여군과 NAC 단독 투여군에 비해 PDE-5i 투여군과 PDE-5i 와 NAC 병합 투여군에서 의미 있게 감소되어 있었고, MCP-1(monocyte chemoattract-ant protein 1) 또한 eNOS 발현과 유사한 양상을 보였고, nitrotyrosine 발현은 식염수 투여군에 비해 PDE-5i 투여군, PDE-5i 와 NAC 를 병합 투여한 군, NAC 단독 투여군 모두에서 감소되어 있었다. 6일째 적출한 각군의 신장에서는 iNOS 발현에는 차이가 없었고, eNOS 발현은 다른 군에 비해 NAC 투여군에서 의미 있게 증가되어 있었고, MCP-1 발현 또한 유사한 양상을 보였으며, nitrotyrosine 발현은 모든 군에서 의미 있는 차이가 없었다. TUNEL 염색을 통해 알아본 세포 고사 과정은 실험 2일째에 PDE-5i 투여군과 PDE-5i와 NAC 병합 투여군에서 의미 있게 줄어들었으나 실험 6일째 각 실험군 간에 차이는 소실되었다.결론 : PDE-5i를 이용한 전처치 와 후처치는 방사선 조영제로 인한 급성 신세관 손상을 막아주며 추후 발생하는 조직 내 염증반응과 세포 고사 과정도 완화시켜준다. NAC 단독 투여는 nitrotyrosine 발현을 억제하는 항산화 작용은 있지만 급성 신세뇨관 손상, 염증반응, 세포 고사 과정을 억제하지는 못한다. 그리고 NAC 와 PDE-5i의 병합 시에 의미 있는 상승 작용은 없었다.