정상혈압쥐와 본태성 고혈압쥐에서 sphingosylphosphorylcholine에 의한 혈관 수축력의 변화

Abstract

[한글]

세포 내 Ca2+ 농도와 Ca2+ 감수성에 관여하는 신호전달체계의 변화는 말초혈관의 긴장도를 변화시킴으로서 말초혈관 저항을 변화시킬 수 있다. 최근의 보고에 의하면 Ca2+ 감수성에 관여하는 것으로 잘 알려진 RhoA/RhoA- associated kinase(ROK) pathway의 선택적 억제제들이 본태성 고혈압쥐(spontaneous hypertensive rat, SHR)와 다른 유형의 고혈압 모델 동물에서 수축기 혈압을 감소시킨다는 것이 보고되어 혈관긴장도의 조절에 관여하는 세포 내 신호전달체계의 변화는 말초혈관 저항의 변화에 따른 고혈압의 형성 또는 유지에 관여할 가능성을 제시하였다.

세포막 지질 성분인 sphingosylphosphorylcholine (SPC)가 세포 내 Ca2+ 농도의 증가는 물론, RhoA/ROCK와 관련된 Ca2+ 감수성의 증가에도 관여하여 혈관 평활근을 수축시킨다는 것이 보고되었다. 이에 본 연구에서는 WKY와 SHR에서 SPC에 의한 수축력을 비교·관찰함으로써 SPC에 의한 세포 내 Ca2+ 농도와 Ca2+ 감수성의 증가로 인한 혈관 긴장도의 증가가 말초 혈관저항의 증가에 관여하는지를 규명하고자 하였다.

본태성 고혈압 쥐와 정상혈압 쥐(Wistar Kyoto rat, WKY)의 장간막 혈관에서 장력측정을 해 본 결과 SPC는 농도 의존적으로 수축력을 증가시켰으나, 그 증가 정도는 SHR에서 훨씬 더 크게 나타났다. SPC에 의한 수축력은 Ca2+ channel 억제제인 nifedipine에 의해 억제되었으며, 그 억제 정도는 WKY에서 보다 SHR에서 약 2.5배 크게

나타났다. 또한 nifedipine을 처치하여 SPC에 의한 수축력이 억제된 후 Rho kinase 억제제인 Y-27632를 처치하였을 경우 SPC에 의한 수축력은 더욱 더 감소하였으며, 그 억제정도는 WKY에서 보다 SHR에서 약 4배 크게 나타났다. 그러나, SPC에 의한 수축력은 protein kinase C와 extracellular related kinase(ERK)의 억제제인 calpostin-C와 PD98059에 의해서는 억제되지 않았다.

외부 Ca2+이 제거된 상태에서 SHR의 장간막 동맥은 SPC 처리 후 수축을 유발하였고 이는 Y-27632에 의해 억제되었으나 WKY에서는 수축을 유발하지 않았다.

SPC 처리 후 세포 내 Ca2+ 농도와 근수축력을 동시 측정에서 SPC는 세포 내 Ca2+ 농도를 적게 증가시킴에도 불구하고 근수축력을 크게 증가시켰으며, Ca2+ 증가와 수축력을 같이 나타낸 그래프도 고농도 K+ 용액보다 훨씬 왼쪽에 존재하여 큰 Ca2+ sensitization을 유발하였다.

또한, MLC20의 인산화 정도를 측정해 본 결과, SHR에서 SPC 반응 후 인산화 정도가 크게 증가된 것을 관찰할 수 있었고, 그 정도는 nifedipine과 Y-27632를 처리한 개체에서는 감소되어 나타나는 것을 확인할 수 있었다.

이상의 실험 결과들을 종합하여 보면, SPC는 SHR과 WKY에서 세포 내 Ca2+의 농도뿐만 아니라 RhoA/ROCK의 활성화와 관련된 Ca2+ 감수성을 증가시킴으로써 혈관수축을 일으키며, 이러한 기전들은 SHR에서 현저히 증가되어 나타났다. 그리고, SPC 처리 후 SHR에서 ROCK와 관련되어 유발되는 Ca2+ 감수성의 증가는 말초혈관 긴장도를

증가시켜 혈관저항의 증가에 큰 기여를 하는 것으로 생각되어진다.

[영문]

SPC is a bioactive lipid that acts as an intracellular signalling molecule in numerous biological process. It has been reported that SPC increased contractility and Ca2+ sensitization through RhoA kinase in smooth muscle. It has been reported that SPC increased Ca2+ sensitization mechanisms through RhoA

kinase pathway contribute to the maintenance and/or generation of hypertension in several hypertensive animal models.

Therefore, in the present study, we compared the effect of SPC on the contractility in mesenteric artery of SHR and WKY. SPC increased smooth muscle contraction in small mesenteric artery of SHR and WKY respectively but the increased tension was greater SHR than WKY.

In Ca2+ free medium, SPC gradually increased a tension in only SHR, not in WKY. In the simultaneous measurement of [Ca2+]i-tension curve to the left of the control curve obtained with high K+-depolarization.

Nifedipine and Y-27632 significantly inhibited SPC-induced contraction. Phosphorylation of MLC was increased by SPC and the increased phosphorylation was blocked by treatment of the tissue with nifedipine and Y-27632 respectively.

These results suggest that increased Ca2+ influx and Ca2+ sensitization by SPC might contribute to generation and/or maintenance of hypertension. Furthermore, activation of RhoA kinase pathway play an important role on the SPC-induced Ca2+ sensitization in SHR.