상피세포가 기관지 수축제에 대한 기니픽 기관 평활근 장력에 미치는 영향

Abstract

[한글]

천식의 중요한 특징은 다양한 자극에 대하여 기도가 과민하게 반응한다는 것이다. Nadel 등 (1985)은 기관 상피세포의 기능장애 또는 손상이 천식이나 기도감염에서 나타나는 기관지 과민성의 한 원인이 될 수 있다고 하였다. 그러므로, 본 연구에서는 천식 등에서 볼 수 있는 기도의 기능 장애가 상피세포의 손상에 기인한다는 가설에 근거하여, 기니픽에서 기관 평활근을 적출하여 기관지 상피세포의 유무가 acetylcholine, carbachol, histamine과 같은 기관지 수축제에 대한 평활근 장력에 미치는 영향을 알아보고, 지금까지의 문헌 고찰을 참조하여, 이에 관여하는 기전은 유추해 보고자 하였다. 기니픽의 기관을 분리하여 몇 개의 분절로 나누고, 상피세포가 정상인 대조군과 상피세포를 제거한 실험군으로 나누었다. 기관지 수축제인 acetylcholine, carbachol, histamine의 농도를 증가시키면서 점적주입하여 contraction %를 측정하였고, 이를 기초로 ED^^50과 ED^^95를 구하였다. 상피세포가 정상인 대조군과 상피세포를 제거한 실험군에서 acetylcholine, carbachol, histamine을 접적주입하였을 때, 기니픽의 기간 평활근은 농도의존적으로 수축하였다. 상피세포를 제거한 실험군은 acetylcholine투여 시에는 10**-**7과 10**-**6 M에서, histamine투여 시에는 10**-**6 M에서 대조군보다 contraction정도 (%)가 의의있게 높았으며, carbachol투여 시에는 두 군간에 의의있는 차이가 없었다. 상피세포를 제거한 실험군의 ED^^50은 carbachol (0.008±0.002 μM), acetylcholine (0.113±0.043 μM), histamine (0.340±0.083 μM) 순으로 낮았으며, ED^^95는 carbachol (0.196±0.087 μM), histamine (5.797±2.531μM), acctylcholine (6.654±4.490 μM) 순으로 낮았다. 상피세포가 정상인 대조군의 ED^^50은 carbachol (0.015±0.004 μM), acetylcholine (0.459±0.151 μM), histamine(0.956±0.437 μM) 순으로 낮았으며, ED^^50는 carbachol (0.570±0.151 μM),acetylcholine (45.900±18.143 μM), histamine (61.440±51.300 μM) 순으로 낮았다. Acetylcholine과 histamine으로 수축시켰을 때, 상피세포를 제거한 실험군의 ED^^50, ED^^95가 대조군보다 의의있게 차이가 났으나, carbachol로 수축시켰을 때는 두 군간에 의의있는 차이를 보이지 않았다.

이상의 결과에서 상피세포의 유무에 관계없이 두 군 모두 acetylcholine, carbachol, histamine과 같은 기관지 수축제에 대하여 수축반응이 농도의존적으로 증가하였으며, 상피세포 제거는 acetylcholine과 histamine에 대한 기관지 평활근의 농도-반응 곡선을 좌측으로 이동시키는 바, 그 반응성이 증가됨을 알 수 있었다.

[영문]

Characteristics of asthma can be described as the hypersensitivity of airway to various stimuli. The injury of tracheal epithelial cells could be the reason of tracheal hypersensitivity in asthma or upper respiratory infection. This study is based on the hypothesis that the dysfunction of airway in asthma results from epithelial cell injury. In order to examine the role of airway epithelium in responsiveness of smooth muscle, we measured the contractile responses to acetylcholine, carbachol, and histamine on isolated epithelium-denuded or

epithelium-intact guinea-pig tracheal preparations. When tracheal tones stabilized, each contractile agents were added cumulatively to the organ baths to obtain the concentration-response curves, and ED^^50 and ED^^95 were calculated. In both groups, tracheal tones increased to contractile agents, in the concentration-dependent manners. In comparison of both groups, the contractility of denuded trachea was increased by 10**-**7 and 10**-**6M in acetylcholine, and by 10**-**6 M in histamine significantly. In denuded trachea, ED^^50 was 0.008±0.002 μM in carbachol, 0.113±0.043 μM in acetylcholine, and 0.340±0.083 μM in histamine. ED^^95 was 0.196±0.087 μM in carbachol,

5.797±2.531 μM in histamine, and 6.654±4,490 μM in acetylcholine. In intact trachea, ED^^50 was 0.015±0.004 μM in carbachol, 0.459±0.151 μM in acetylcholine, and 0.956±0.437 μM in histamine. The ED^^95 was 0.570±0.151 μM in carbachol, 45.900±18.143μM in acetylcholine and 61.440±51.300 μM in

histamine. In denuded trachea, ED^^50 arid ED^^95 were increased significantly in both acetylcholine and histamine, however, they were not increased in carbachol.

In conclusion, the removal of epithelium increased the contractile responses by acetylcholine and histamine.