Tetramethylammonium이 혈관 내피세포 의존 이완인자 유리에 미치는 영향

Abstract

[영문]

[한글]

Tetramethylammonium(TMA)은 nicotine과 같이 신경 절의 cholinergic receptor와의 상

호 작용에 관여하는 신경절 흥분약물로서 초기에는 신경절 세포의 탈분극을 일으키는 약

물이다.

혈관계에서 혈관 평활근의 세포막 전압과 혈관 평활근의 장력발생과는 밀접한 관계가

있다는 것이 보고 되었는데 세포막을 과분극 시키는 약물은 혈관 평활근을 이완시키고 세

포막을 탈분극 시키는 약물은 혈관 평활근을 수축시키는 것으로 보고되었다.

Endothelium-derived relaxing factor (EDRF)-mediated relaxation은 acetylcholine(AC

h)과 같은 cholinergic neurotransmitter가 endothelial M^^2-receptor에 결합하여 EDRF

를 유리하고 이 EDRF는 혈관 평황근의 guanylate cyclase를 활성화 시켜 결과적으로 증가

된 cGMP에 의해 혈관이 이완된다는 것이 보고되었다.

이에 본 연구에서는 신경절 흥분약물인 TMA가 혈관 평활근의 수축에 미치는 영향을 혈

관의 내피세포가 존재할 때와 존재하지 않을 때에 관찰하여 nicotine의 경우와 비교하고

동시에 TMA의 경우 어떠한 기전을 통해 혈관 평활근의 긴장도에 영향을 미치는지 그 기전

을 규명하고자 실험한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.

1. TMA는 norepinephrine(NE)으로 유도된 혈관수축을 내피세포가 존재하는 혈관은 이완

시키고 내피세포가 존재하지 않는 혈관은 수축시켰다. 이것으로 TMA는 ACh과 유사하게 en

dothelium-dependent vascular relaxant로 작용함을 알 수 있었다.

2. 혈관 평활근의 guanylate cyclase의 억제제인 methylene blue,내피세포에 작용하는

antioxidant 또는 radical scavenger인 hydroquinone, phospholipase A^^2의 억제제인 p-

bromophenacyl bromide및 세포외액에서 EDRF와 결합하는 단백질인 hemoglobin과 같은 내

피세포 의존 이완 억제제 첨가시 TMA로 유도된 혈관 이완은 억제되었다.

3. TMA로 유도된 혈관 이완은 내피세포 존재하에서만 증명할 수 있었으며 항 무스카린

성 약물인 atropine sulfate의 첨가에 의해 억제되었다. 이 결과로 TMA는 ACh처럼 내피세

포의 muscarinic receptor를 자극하여 EDRF를 분비시키는 것으로 생각된다.

4. TMA는 NE으로 유도된 Ca**++의 유입을 감소시켰는데 이 결과는 TMA가 내피세포로 부

터 EDRF를 유리시켜 이 EDRF가 혈관 평활근에서 NE에 의해 증가된 Ca**++의 유입을 감소

시켰기 때문인 것으로 생각된다.

이상의 성적으로 미루어 TMA는 내피세포로 부터 혹종의 이완 물질을 유리하여 혈관을

이완시킴을 알 수 있었으며, 그 기전은 내퍼세포의 muscarinic receptor를 자극하여 EDRF

를 유리하고 이는 혈관 평활근의 guanylate cyclase를 활성화 시켜서 근육의 수축을 억제

하는 것으로 생각되는바이다.

Effect of Tetramethylammonium on the Release of Endothelium-Dependent Relaxing

Factor in Rabbit Thoraeic Aorta

Ki Seok Ahn

Department of medical Science The Graduate School, Yonsei University

(Directed by Professor Bok Soon Kang, M.D., Ph.D.)

Tetramethylammonium(TMA) is one of the synthetic compounds of nicotine that acts

on ganglionic site. The major action of TMA consists of initial stimulation follwed

by a more persistent depression of all autonomic ganglia by binding to a

cholinergic receptor.

It is well believed that the level of membrane potential in arterial smooth

muscle is an important regulator of tension development. Depolarization and

hyperpolariration by only few millivolts result in significant changes in tension.

In general, the agents which induce membrane depolarization lead to

vasoconstriction whereas hyperpolarizing agents of vascular smooth muscle induce

vascular relaxation.

The present study was undertaken to elucidate the effect of TMA on vascular

contractility in the isolated rabbit thoracic aorta with or without endothelial

cell, and the mechanisms involved in the change of vascular contractility by TMA.

The results obtained are summarized as follows;

1. In the presence of endothelial cells, TMA induced a relaxation of the aorta

precontracted with norepinephrine but induced a contraction in the aorta without

endothelial cells, indicating that in the rabbit aorta, relaxations produced by TMA

were the endothelium-dependent.

2. The addition of inhibitor such as methylene blue, hemoglobin, hydroquinone and

pbromophenacyl bromide during the TMA-induced relaxation reversed the contractile

tension to a level similar to or higher than that before the addition of TMA in

rabbit thoracic aorta. This the relaxant effect of TMA suggests that the

TMA-induced relaxation in rabbit aorta is due to the release of EDRF.

3. Relaxation induced by TMA was antagonized by atropine and thus the TMA does

seem to act on the muscarinic receptors.

4. TMA reduced the norepinephrine-induced Ca**++ influx into rabbit smooth muscle

membrane. From the above results, it may be concluded that TMA-induced vascular

relaxation in rabbit aorta is due to the release of EDRF. Mechanism involved in the

relaxation induced by TMA may be the stimulation of soluble guanylate cyclase and

increased tissue cGMP concentrations.