내독소에 의한 돼지의 급성 폐손상에서 Cyclooxygenase 대사물의 역할에 관한 연구

The Role of Cyclooxygenase Metabolites in the Pathogenetic Mechanism of Endotoxin-Induced Acute Lung Injury in Domestic Pigs

연구배경 : 내독소 투여시 혈장과 폐의 림프내에 cyclooxygenase 대사물과 lipoxygenase 대사물이 모두 증가하고, cyclooxygenase 차단제로 초기의 혈역학적 변화가 완화되어 내독소에 의한 급성 폐손상의 기전에서 cyclooxygenase 대사물의 역할이 중요시 되고 있다. 그러나 cyclooxygenase 억제약물이 내독소 투여시 후기에 관찰되는 폐혈관 투과성 증가에 미치는 효과에 대해서는 논란이 있는 실정이고 cyclooxygenase 대사과정에 관여하는 peroxidase에 의해서 산소기가 생성된다고 알려져 있어 cyclooxygenase 대사물이 직접 폐손상을 일으키는지 또는 대사과정에서 생성되는 산소기를 통해 간접적으로 관여 하는지는 확실히 규명되어 있지 않은 상태이다. 저자들은 cyclooxygenase 대사물이 내독소에 의한 급성 폐손상의 기전에 직접적 또는 간접적으로 관여하는지를 알아보기 위해 본 연구를 시행하였다. 방법 : 총 8마리의 집돼지를 내독소 투여군(n=3)과 indomethacin 전처치 후 내독소를 투여한 군(n=5)으로 나누어 시간 경과에 따른 혈력학적 지표의 변화, 혈장내 산화 glutathione(GSSG) 및 기관지폐포세척액내의 알부민 농도를 측정하여 indomethacin 전처치가 내독소에 의한 급성 폐손상에 미치는 영향을 관찰하였다. 결과 : 1) 내독소 투여 후 phase 1(0-2 hr)과 phase 2(2-4.5 hr)에 걸쳐서 심박출양은 감소되고 평균 폐동맥압, 폐혈관저항, 폐포동맥간산소분압차는 증가되었으며 indomethacin 전처치로 두 phase의 변화가 모두 완화되었다. 2) phase 2에서 내독소에 의해 GSSG가 기저치에 비해 유의하게 증가했는데 indomethacin 전처치로는 완화되지 않았다. 3) 기관지폐포세척액내 알부민농도와 투과성지표는 내독소 투여군에 비해 indomethacin 전처치군에서 유의하게 낮았다. 결론 : 이상의 결과로 내독소에 의한 돼지의 급성 폐손상에는 cyclooxygenase 대사물이 초기와 후기 모두에 관여할 것으로 생각되고 indomethacin이 산소기에 의한 산화반응에 영향을 미치지 않는 것으로 보아 산소기를 통한 간접작용보다는 cyclooxygenase 대사물이 직접 병인론적 기전에 관여할 것으로 사료된다.

Background:It has been suggested that the cyclooxygenase metabolites play an important role in changes of early hemodynamic parameters in the endotoxin-induced acute lung injury. But there have been many debates about their role in the late increase of alveolar-capillary permeability, and it is not known whether they act directly or indirectly through oxygen free radicals which have been known to be produced during the metabolic process of cyclooxygenase pathway. So we performed this study to identify the pathogenetic role of cyclooxygenase metabolites in the endotoxin-induced acute lung injury in domestic pigs. Method: We infused endotoxin into 8 domestic pigs; endotoxin only (n=3), and pretreatment with indomethacin (n=5). We observed the sequential changes in hemodynamic parameters, the concentration of plasma oxidized glutathione (GSSG) in pulmonary arterial and venous blood, and albumin content in bronchoalveolar lavage fluid (BALF). Results: 1) While cardiac output decreased, mean pulmonary arterial pressure, pulmonary vascular resistance, and alveolar-arterial oxygen difference increased over phase 1 (0-2hr) and phase 2 (2-4.5hr) by endotoxin, indomethacin attenuated the decrease in cardiac output during phase 1 and increase in mean pulmonary arterial pressure, pulmonary vascular resistance, and alveolar-arterial oxygen difference during both phases. 2) The increase in plasma GSSG content during phase 2 was not attenuated by indomethacin. 3) The content of BALF albumin was significantly lower in indomethacin groups than that of endotoxin group. Conclusion: These results suggest that it is likely that cyclooxygenase metabolites have an effect on endotoxin-induced acute lung injury during both phases probably through direct action.