위산 분비에 있어서 세포내 매개 물질과 Nitric Oxide 생성에 대한 저산소증의 영향

Abstract

[한글]

저산소증에 의한 위점막 손상은 재산소화 과정 이후 더욱 악화되며 이에는 재산소화 과정에서 발생하는 산소 유리기, leukotriene, platelet activating factor등의 화학적 매개물이 관여하는 것으로 알려져 있다. 최근 nitric oxide(NO) synthase가 위점막에 존재하는 것으로 밝혀진뒤 NO가 분비 자극 상태에서 위산 분비 억제 기능이 있을 가능성이 동물 실험을 통하여 제시되었다. 또한 NO는 위점막 통합성 유지 및 저산소증 이후 위점막 보호 기능과 관련이 있다고 보고되고 있다. 저산소증/재산소화 과정에서 NO 생성이 증가 또는 감소된다는 상반된 결과가 관찰되어 저산소증에 의한 세포 손상에서 NO의 역할 규명이 요구되고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 토끼 위선세포를 분리하여 위산분비에 대한 저산소증의 영향을 규명하고자 첫째 위산분비와 세포내 cAMP 변동을 측정하였고,

둘째 NO synthase 활성도와 cGMP변동을 측정하였고, 셋째 NO 공여물 및 NO synthase 억제제 투여후 위산분비와 cAMP 및 cGMP 변동과의 관계를 관찰하였으며, 넷째 위산분비 촉진물질 투여후 NO synthase 활성 변동을 측정하였다. 분리 위선 세포로부터의 위산분비는 [(14)**C]-aminopyrine의 세포내 축적률로 측정하였다.

실험결과를 요약하면 다음과 같다.

1. 저산소증/재산소화는 위선 세포의 손상과는 관계없이 기초 및 자극 상태의 위산분비를 감소시켰다.

2. 저산소증/재산소화후 위점막 기초 상태 NO synthase 활성은 현저히 억제되었으나 기초 및 분비 자극상태의 위선 세포내 cAMP 및 cGMP는 현저히 증가하였다.

3. 정상산소와 저산소증/재산소화 상태에서 분비자극을 받은 위선세포에 NO 공여물을 투여한 경우 세포내 cGMP는 현저히 증가하였으나 cAMP는 변동되지 않았다.

4. Histamine 및 dibutyryl cAMP 등 위산분비 촉진 물질은 위선세포의 NO synthase 활성에 직접적인 영향을 주지 않았다.

5. NO 공여 물질은 기초 위산분비에는 영향이 없었으나 분비 촉진 물질에 의한 위산분비를 억제하였다.

6. 분비 촉진 물질 투여후 NO synthase 억제제를 투여한 경우 위산분비는 증강되었으며, NO synthase의 기질인 L-arginine 투여로 이 같은 위산증강상태는 억제되었다.

이상의 결과로 보아 저산소증/재산소화는 세포내 2차전령 물질을 증가시키고, histamine 매개 위산분비 과정중 cAMP 이후 단계를 억제하여 위산분비를 감소시키며, 분비 자극 상태에서 NO는 cGMP를 경유하여 위산분비를 억제한다고 생각된다.

[영문]

Hypoxia causes gastric mucosal damage by releasing chemical mediators such as oxygen derived free radicals, leukotrienes and platelet activating factor etc, which is further aggravated by reoxygenation. Recently gastric mucosal nitric oxide(NO) synthase has been found in the rat. NO suppresses the stimulated acid

secretion in vivo. Increasing evidence suggests that the endogenous NO plays a role in maintaining gastric mucosal integrity or in mucosal protection against hypoxic injury. However the reported results about NO release after hypoxia/reoxygenation is not consistent. The present study was conducted using isolated rabbit gastric glands to investigate firstly the effect of hypoxia/reoxygenation on acid secretion

and NO release, secondly the effect of NO on acid secretion in relation to cAMP and cGMP,thirdly the effect of NO donor or NO synthase inhibitor on cAMP and cGMP,lastly the effect of acid secretagogues on NO synthase activity. Acid secretion from isolated gastric glands was measured by [(14)**C]-aminopyrine

accumulation ratio.

The results are follow;

1. Basal as well as stimulated acid secretion after hypoxia/reoxygenation were decreased but the viability of the gastric glands were not affected.

2. Nitric oxide synthase activity after hypoxia/reoxygenation was significantly decreased but intracellular cAMP and cGMP were increased in both basal and stimulated gastric g1ands.

3. Nitric oxide increased cGMP under histamine plus isobutylmethyl xanthine stimulation in both normoxia and hypoxia/reoxygenation condition, but did not increase cAMP.

4. Nitric oxide synthase activity was not affected by stimulated acid secretion with histamine, dibutyryl cAMP and histamine plus isobutylmethyl xanthine.

5. Endogenous nitric oxide from gastric mucosal nitric oxide synthase did not influence the basal acid secretion, but it did suppress the acid secretion under histamine plus isobutylmethyl xanthine stimulation.

6.Nitric oxide synthase inhibitor increased the acid secretion in stimulated gastric glands, which was suppressed by a nitric oxide substrate, L-arginine.

It is concluded that hypoxia/reoxygenation increases intracellular second messengers and suppresses the histamine stimulated acid secretion by acting beyond cAMP level, and nitric oxide inhibits the stimulated acid secretion via cGMP pathway.