저산소증이 가토 관상동맥의 긴장도에 미치는 영향

Abstract

[한글]

많은 연구자들이 저산소증(hypoxia)이 관상동맥의 긴장도에 미치는 영향을 관찰하여 저산소증 혈관이완(hypoxic vasodilation)을 보고하고 있으나 그 정확한 유발기전은 아직도 불분명하다. In vitro에서 저산소증이 분리된 관상동맥을 이완시킨다는 사실로 미루어 볼 때 oxygen sensor는 분명히 관상동맥 평활근 세포나 내피세포 또는 두 세포에 동시에 존재할 것이다. 그러나 현재가지 보고된 대부분의 연구결과들은 일치된 견해가 없을 뿐 아니라, 특히 저산소증 혈관이완의 유발과정에서의 내피세포 및 K**+ channel의 역할에

관해서는 상반된 견해가 많다. 따라서 본 연구는 가토로부터 분리한 관상동맥을 이용해서 저산소증 혈관이완의 유발과정에 있어서의 내피세포 및 K**+ channel의 역할 및 그 작용기전을 구명하고자 시행되었다.

저산소증이 관상동맥에 미치는 효과는 prostaglandin F^^2 α로 수축된 좌회전 관상동맥(left circumflex coronary artery)에서 관찰하였고, 저산소증은 95% N^^2 +5% CO^^2 기체가 공급되는 Krebs-Henseleit 용액으로 교환하여 유발한 후 15∼25분간 유지시켰으며

여러가지 약물 존재하에 실험을 시행하여 다음과 같은 결과를 얻었다.

1. 저산소증은 내피세포의 존재유무에 관계없이 수축된 혈관을 이완시켰다.

2. 저산소증 혈관이완은 두번의 연속적인 저산소증의 노출에 거의 차이가 없어 재현성(reproducibility)이 있었으며, normoxic 또는 hyperoxic 기체가 공급되는 용액에 incubation된 혈관에서도 저산소증 혈관이완의 크기는 거의 차이가 없었다.

3. Indomethacin을 사용하여 cyclooxygenase pathway를 차단하였을 경우 저산소증에 의한 혈관이완은 거의 영향을 받지 않았다.

4. Tetraethylammonium chloride를 사용하여 non-specific K**+ channel의 활성을 억제한 경우 저산소증에 의한 혈관이완은 현저히 억제되었다.

5. Apamin 및 iberiotoxin을 사용하여 small 및 large conductance calcium activated K**+ channel의 활성을 각각 억제하였을 경우 저산소증에 의한 혈관이완은 거의 영향을 받지 않았다.

6. Glibenclamide를 사용하여 ATP-sensitive K**+ channel의 활성을 억제하였을 경우 저산소증에 의한 혈관이완은 철저히 억제되었다.

7. ATP-sensitive K**+ channel opener인 cromakalim은 저산소증에 의한 혈관이완 정도와 유사하게 혈관을 이완시켰으며, 이러한 이완은 glibenclamide 전 처치에 의해 완전히 차단되었다.

이상의 실험결과들을 종합하여 볼 때 가토의 관상동맥에서 저산소증은 내피세포의 존재유무에 관계없이 수축된 혈관을 이완시켰으며, 이러한 혈관이완에는 K**+ channel, 특히 ATP-sensitive K**+ channel의 활성화가 중요한 역할을 할 것이라 추측된다.

[영문]

Although hypoxic coronary vasodilation(HCD) has been recognised by many researchers, the precise mechanism(s) remains unknown. As isolated coronary arteries relax in vitro in response to hypoxia, the oxygen sensor must reside either in the coronary arterial smooth muscle, or the endothelium, or in both. Unfortunately, much of the current evidence is conflicting, especially as to the

dependency of HCD on the endothelium and the role of the K**+ channel. Therefore, this experiment was designed to clarify the dependency of HCD on the endothelium and the role of the K**+ channel on HCD in the rabbit coronary artery.

HCD was investigated in isolated left circumflex coronary artery precontracted with prostaglandin F^^2 α. Vascular rinds were suspended for isometric tension recording in an organ chamber filled with Krebs-Henseleit solution. Hypoxia was induced by gassing the chamber with 95% N^^2 +5% CO^^2 and was maintained for 15∼25 min.

Followings are the results obtained.

1. Hypoxia elicited a vasodilation in the precontracted coronary artery with and without endothelium.

2. There was no difference between the amplitude of the HCD induced by two consecutive hypoxic challenges and the effect of normoxic and hyperoxic control K-H solution on subsequent response to hypoxia.

3. Inhibition of cyclooxygenase pathway by treatment with indomethacin had no effect on HCD.

4. Blockades of the tetraethylammonium chloride-sensitive K**+channel abolished HCD.

5. Apamin, a small conductance K^^ca channel blocker, and iberiotoxin, a large conductance K^^ca channel blocker had no effect on the HCD, respectively.

6. Glibenclamide, an K^^ATP channel blocker, reduced HCD.

7. Cromakalim, an K^^ATP channel opener, relaxed the coronary artery precontracted with prostaglandin F^^2 α. The degree of relaxation by cromakalim was similar to that by hypoxia and glibenclamide reduced both of hypoxia-and cromakalim-induced vasodilations.

In conclusion, these results suggest that HCD is independent on the endothelium and HCD is considered to be induced by activation of K^^ATP channel.