실험적 당뇨병에서 취외분비 기능변동에 관한 연구

Abstract

[한글]

취장은 insulin, glucagon등의 홀몬을 분비하는 내분비세포와 소화효소를 분비하는 외분비 조직이 같이 존재하는 기관으로 생명유지에 중요하다. 과거에는 취장의 내분비계와 외분비계가 비록 해부학적으로 같은 장소에 존재한다 하더라도 그들 사이에는 기능적으로 아무런 연관이 없다고 생각하여 왔다. 그러나 근래 해부학적으로 취소도와 외분비선의 모세혈관이 서로 연결되어 있고, 혈류의 방향이 내분비 세포군에서 외분비 세포군으로 이루어지고 있어, 내분비 기능이 외분비 기능에 적지않은 영향을 미칠 것으로 추측하게 되었다.

당뇨병 환자에서 amylase뿐아니라 trypsin, bicarbonate의 분비가 모두 저하되고 또한 혈청내 isoamylase와 trypsin농도도 현저히 감소된다고 하여 취장의 내분비와 외분비 기능이 서로 밀접하게 관련되어 있음이 암시되었다. 또한 흰쥐에서 당뇨병을 유발시키면 am

ylase의 합성과 분비가 현저히 감소되는 반면trypsinogen과 chymotrypsinogen의 합성과 분비는 증가한다는 보고도 있다. 이와같이 insulin이 취장효소의 전환(turnover)을 조절하고 있음이 시사되고 있으나 대부분이 생체외(in vitro) 실험에서 행해진 것이며 생체내(in vivo)에서의 취장 내분비와 외분비의 기능적인 연관성에 관한 기전은 아직까지 명확하지 않다. 그러므로 이번 실험에서는 실험적으로 당뇨병을 일으킨 흰쥐의 기초 효소유리 및 분비 자극에 의한 취외분비 기능변동을 관찰하고자 하였다.

실험군은 대조군을 포함하여 streptozetocin(35mg/kg, 단회 복강내주사) 단독투여군, insulin(1 U/kg, 일주일간 근육주사) 단독투여군 그리고 streptozotocin처치후 insulin투여 군으로 나누었다. 담관 기시부를 결찰함으로써 담취관에서 유출되는 순수한 취액만을 30분 간격으로 채취하였으며, 기초분비, secretin(0.5CU/kg/hr)자극분비 및 cholecystokinin-octapeptide(1.2 μg/kg/hr)와 secretin(0.5CU/kg/hr) 동시 자극분비를 측정하여 다

음과 같은 결과를 얻었다.

1. 휜쥐의 혈당량은 streptozotocin투여로 현저히 증가하였고, streptozotocin투여후 insulin의 계속 투여로 혈당량 증가가 감약되었다.

2. 취액분비량은 insulin투여군에서 증가하였으나 streptozotocin투여군 및 streptozotocin/insulin병용투여군에서는 변동이 없었다.

3. Streptozotocin투여군에서 취액중 amylase분비량은 감소경향을 나타내었으나 lipase 및 trypsin분비량은 증가되었다.

4. Insulin투여군에서는 취액의 amylase분비가 증가하였다.

5. 취액중 총 단백 분비량은 streptozotocin, insulin 및 streptozotocin/insulin 병용 투여군 모두에서 대조군에 비해 증가하였다.

6. 취조직내 효소함량을 보면 amylase만이 streptozotocin투여군 및 insulin투여군에서 감소하나 다른 효소들은 큰 변동이 없었다.

7. 취액 및 취조직에 있는 총 효소량은 streptozetocin투여로 amylase는 감소하나 trypsin과 lipase는 증가하였다. Insulin투여군에서는 이와는 반대로 amylase는 증가하고 try

psin은 감소하였다.

이상의 성적으로 보아 당뇨병을 일으킨 흰쥐에서 amylase분비량은 감소하고 trypsin과 lipase분비량은 증가하며, insulin투여는 반대 양상을 나타내어 취효소의 비 평행적 분비(non-parallel secretion)가 초래됨을 알 수 있었으며, 이와같은 취효소분비 변동은 혈당대사 변동에 따른 적응현상으로 생각된다.

[영문]

The pancreas is the unique organ which has both endocrine and exocrine glands. Hiatologic inveatigations of pancreas have demonstrated that there is a portal system which conveys blood directly from the islet to the acinar cells. These anatomical arrangement has given rise to the speculation that islet hormones may regulate the exocrine pancreatic function.

Present study, therefore, was undertaken to investigate the influence of endocrine pancreas on exocrine pancreatic function.

Experiment was carried out in control and three experimental groups, that is, diabetic rats induced by streptozotocin(35 mg/kg, ip), insulin treated group(1 U/kg for 1 week), and streptozotocin/insulin treated group. The pancreatic juice was

collected via pancreaticobiliary duct after ligating the proximal tile duct for 4 hours: 1 hour basal, 1 hour secretin-induced, and 2 hours secretin/cholecystokinin-atimutated secretions.

And the results were summarized as follows.

1. The blood glucose level was significantly higher in streptozotocin-treated rats, but was slightly reduced by the co-administration of insulin.

2. The volume of pancreatic juice was increased in insulin treated rats, but little change was observed in diabetic rats.

3. In streptozotocin-treated group, the amylase secretinn was slightly reduced, whereas lipase and trypsin were increased.

4. Insulin treatment to normal rats caused increase in amylase secretion.

5. Protein secretions in pancreatic juice were increased in all experimental groups.

6. Tissue content of amylase was decreased in diabetic rats as well as in insulin treated group.

7. In case of total pancreatic enzyme amount, that is the secreted enzyme plus the residual tissue enzyme, streptozotocin-induced diabetic rats showed decrease in amylase and increase in trypsin. However, this effects was opposite in the insulin-treated rats.

From these results. it is suggested that the pancreatic enzymes are secreted as non-parallel pattern in diabetes and thin phenomenon may be due to the adaptive mechanism against altered carbohydrate metabolism.