보툴리눔 독소의 기니픽 위 전정부 윤상근에 대한 기계적 및 전기 생리학적인 연구

Abstract

[한글]보툴리눔 독소의 기니픽 위 전정부 윤상근에 대한 기계적 및 전기 생리학적인 연구Botulinum toxin type A(BTX-A)는 강력한 독성을 지닌 물질이나, 전신 부작용 없이 국소적으로 사용할 수 있기 때문에 근육경직(spastic disorder)을 특징으로 하는 여러 임상 질환의 치료에 사용되고 있다. BTX-A에 의한 근이완작용은 BTX-A가 신경말단에 작용하여 근육신경이음부로 acetylcholine(Ach)이 분비되는 것을 억제하기 때문인데, BTX-A는 Ach이 담겨있는 소포(vesicle)가 신경세포막에 융합될 때 이를 매개하는 단백질인 SNAP-25를 분해하여 Ach의 분비를 억제하게 된다. 그러나 최근 연구에 의하면 고농도의 BTX-A에 평활근 조직을 장시간 배양하게 되면 신경 활성을 억제한 후에도 BTX-A농도에 비례하여 근수축력이 감소된다는 또 다른 기전의 가능성을 제시하고 있다. 따라서 본 연구는 고농도의 BTX-A가 신경억제 작용과 함께 근육세포에 직접 작용하여 억제효과를 나타내는 지 알아보고 이러한 결과가 실제 동물 실험에서도 나타나는지, 또한 시간에 따른 작용기전의 변화는 없는지를 알아보고자 하였다. 근육절편을 BTX-A 10U에 반응 시킨 후 전장자극, acetylcholine, 고농도 K+를 첨가하였을 때 근수축의 직접억제 효과가 나타났으며, 생체 내 주입 및 희생 후 in vitro 연구에서도 BTX-A 주입 24 및 48시간 경과 후 고주파수의 전장자극에 근수축이 직접 억제되는 결과를 보였다. 이상의 결과로 보았을 때 고농도의 BTX-A는 근수축의 직접억제 효과가 있으며 이런 효과는 적어도 48시간 동안 지속됨을 알 수 있었다.

[영문]BTX-A is now widely used for alleviating the symptoms of various spastic disorders. Classically, in striated muscle, BTX inhibits aceylcholine (Ach) release from cholinergic nerves. BTX-A selectively cleaves the synaptosomal-associated protein (SNAP)-25, leading to the inability of synaptic vesicles containing neurotransmitters. However, a recent study suggested that, at higher concentrations, BTX-A directly inhibits smooth muscle contractility as evidenced by the decreased contractile response to Ach. Therefore, in this study, we intended to determine if this direct inhibitory effects of high dose BTX-A also exist when BTX-A was directly injected into the muscle layer of living guinea pig and if these effects are dependent upon time. At a high concentration of BTX-A, BTX-A decreases High K+, EFS and Ach-induced contractile responses, And we could notice similar results in the study of direct injection to the muscle layer of guinea pig; 24hr and 48hr after BTX-A injection. In conclusion, High dose BTX-A directly inhibits smooth muscle contractility and these effects last at least 48 hours.