Cardiopulmonary bypass -induced Gene expressions of proinflammatory cytokines and chemokines

체외순환에서 전염증성 사이토카인 및 케모카인 유전자 발현 특성에 대한 연구

  • Yu, Jae-Hyeon (Department of Thoracic and Cardiovascular Surgery, College of Medicine, Chungnam National University) ;
  • Jo, Eun-Kyeong (Department of Microbiology, College of Medicine, Chungnam National University) ;
  • Park, Jeong-Kyu (Department of Microbiology, College of Medicine, Chungnam National University) ;
  • Kang, Shin-Kwang (Department of Thoracic and Cardiovascular Surgery, College of Medicine, Chungnam National University) ;
  • Na, Myung-Hoon (Department of Thoracic and Cardiovascular Surgery, College of Medicine, Chungnam National University) ;
  • Lim, Seung-Pyung (Department of Thoracic and Cardiovascular Surgery, College of Medicine, Chungnam National University) ;
  • Lee, Young (Department of Thoracic and Cardiovascular Surgery, College of Medicine, Chungnam National University)
  • 유재현 (충남대학교 의과대학 흉부과학교실) ;
  • 조은경 (충남대학교 의과대학 미생물학교실) ;
  • 박정규 (충남대학교 의과대학 미생물학교실) ;
  • 강신광 (충남대학교 의과대학 흉부과학교실) ;
  • 나명훈 (충남대학교 의과대학 흉부과학교실) ;
  • 임승평 (충남대학교 의과대학 흉부과학교실) ;
  • 이영 (충남대학교 의과대학 흉부과학교실)
  • Published : 2002.02.01

Abstract

배경: 체외순환에 의해 생성되는 염증매개체는 소아 환자에서 술 후 다기관 기능부전과 연관이 있다. 본 연구에서는 선천성 신장질환 소아환자에서 체외순환에 의한 전염증성 사이토카인과 케모카인의 유전자 발현 특성에 대해 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 개심술을 시행한 18명의 소아 환자의 요골 동맥에서 마취유도 후(기준치), 체외순환(0시간), 체외순환 2시간 후 24시간 후, 48시간 후에 혈액을 채취하였다. 모든 환자에서 인터루킨-1알파, 인터루킨-1베타 인터루킨-6, 인터루킨-8, 종양괴사자인자-알파, 인터루킨-15,인터페론 감마의 mRNA의 유전자 발현 정도를 반정량적으로 역전사 중합효소 연쇄반응으로 측정하였다. 6명의 환자에서 인터루킨-6단백치는효소결합면역흡착검사로 측정하였다. 결과: 전신적인 인터루킨-6 mRNA와 비슷한 양상을 보였으나 최고치는 인터루킨-6보다 낮은 값을 보였다. 인터루킨-1알파와 인터루킨-1베타의 mRNA의 발현은 체외순환 2시간 후에 최고치를 나타내었고 체외순환 2시간 후에 최고치를 나타내었고 체외순환 48시간 후에 감소하였다. 종양괴사자인자-알파는 체외 순환 24시간 후에 최고치를 나타내었고 체외순환 48시간 후에 감소하였다. 인터루킨-15 mRNA 발현은 체외순환 전후와 비교하여 유의한 변화가 없었다. 인터페론-감마는 시간이 지남에 따라 감소하였다. 결론: 선천성 심장질환으로 개심술을 시행한 소아환자의 혈청 내 인터루킨-6, 인터루킨-8, 인터루킨-1알파, 인터루킨-베타, 종양괴사자인자-알파의 유전자 발현은 체외 순환 전후로 유의한 변화를 보였다. 인터루킨-15는 유의한 변화가 없었고 인터페론-감마는 반대 양상의 변화를 보였다. 체외순환 후 전염증성 사이토카인과 케모카인의 높은 혈중 농도는 술 후 조직 손상과 연관되리라 생각한다.

Keywords

References

  1. Perfusion v.14 Mechanisms of the systemic inflammatory response Asimakopoulos G
  2. Crit care Med v.27 Tumor necrosis factor-alpha and interleukin-1beta synergistically depress human myocardial function Cain Bs;Meldrum DR;Dinarello CA;et al
  3. Curr Probl Surg v.31 Endocrine and molecular responses to surgical stress Udelsman R;Holbrook NJ
  4. Annu Rev Immunol v.10 The pathophtsiology of tumor necrosis factors Vassalli P
  5. Ann NY Acad Sci v.557 Stimulation of interleukin-1 Zhang Y;Lin JX;Yip YK;Vilcek J
  6. J Exp Med v.171 Neutrophil activating protein 1/interleukine 8 stimulstes the binding actvaty of the leukocyte adhesion receptor CD11b/CD 18 on human neutrophils Detmers PA;Lo SK;Olsen-Egbert E;Walz A;Baggiolini M;Cohn ZA
  7. Negative inotropic effects of cytokiines on the heart mediated by nitric oxide v.257 Finkel MS;Oddis CV;Jacob TD;Watkins sc;Hattler BG;Simmons RL
  8. J Thorac Cardiovasc Surg v.111 Attenuation of cardiopulmonary bypass-derived inflammatory reactions reduces myocardial reperfusion injury in cardiac operation Sawa Y;Shimazaki Y;Kadoba K;et al
  9. Horm Metab Res v.30 Leptin and interleukin-6 in sepsis Torpy Dj;Bornstein SR;Chrousos GP
  10. Lancet v.338 Septic shock:pathogenesis Glauser MP;Zanetti G;Baumgartner JD;Cohen J
  11. J Surg Res v.99 The role of tumor necrosis factor-alpha and interleukin-1beta in ischemia-reperfusion injury of the rat small intestine Yamamoto S;Tanabe M;Wakabayashi G;Shimazu M;Matsumoto K;Kitajima M
  12. J Thorac Cardiovasc Surg v.84 Complement and the damaging effects of cardiopulmonary bypass Kirklin JK;Westaby S;Blackstone EH;Kirklin JW;Chenoweth DE;Pacifico AD
  13. J Thorac Caardiovasc Surg v.84 Platelet deposition after surgically induced myocardial ischemia Feinberg H;Rosenbaum DS;Levitsky S;Silverman Na;Kohler J;LeBreton G
  14. Acta Anaesthesiol Scand v.45 The systemic inflammatory response after cardiac surgery with cardiopulmonary bypass in children Brix-Christensen V
  15. Crit Care Med v.24 Inflammartory cutokine and nitric oxide responses in pediatric sepsis and organ failure Doughty LA;Kaplan SS;Carcillo JA
  16. J Thorac Cardiovasc Surg v.105 Interleukin-8 release and neutrophil degranulation after pediatric cardiopulmonary bypass Finn A;Naik S;Klein N
  17. Am J Physiol v.266 Tumor necrosis factor-alpha increses myocardial microvascular transpost in vivo Hansen PR;Svendsen JH;Hoyer S;Kharazmi A;Bendtaen K;Haunso S;
  18. Intensive Care Med v.24 Interleukin-6 levels in serum and lung lavage Fluidof children Underging open heart surgery correlated with postoperative morbidity Hauser GJ;Ben-Ari J;Colvin MP;et al
  19. Cytokine v.4 Circulating interleukin 6 as useful marker for predicting postoperative complications Oka Y;Murata A;Nishijima J;et al
  20. Clin Chem v.41 Interleukin-6 and C-resctive protein during pediatric cardiopulmonary bypass Behr D;Hernvann A;Pouard P;Spizzi I;Leca F;Vouhe P;Ekindjian O
  21. Cytokine v.3 Chemotactic potency of recombinant human neutrophil attractantl/activation protein-1(interleukin-8) for polymorphonuclear leukocytes of defferent species Rot A
  22. J Immunol v.163 IFN-gamma is critical to the control of murine autoimmune encephalomyelitis and regulates both in the periphery and in the target tissue: a possible role for nitric oxide Willenborg Do;Fordham SA:Staykova MA;Ramshaw IA;Cowden WB
  23. J Exp Med v.178 Natural killer cells are a source of interferon gamma that drives differentiation of CD4+ Tcell subsets and induces early resistance to Leishmania major in mice Scharton TM;Scott P
  24. J Exp Med v.191 Turning On Natural Killer Cell Lanier;Lewis L
  25. Nucl ACIDS RES v.16 Detection of HIV-1 RNA sequences by in vitro DNA amplification Byrne BC;Li JJ;Sninsky J;Poiesz BJ
  26. Eur J Pediatr v.158 Pro- and anti- inflammatory cytokine patterns during and after cardiac surgery in young children Duval ELIM;Kavelaars A;Veenhuizen L;van Vught AJ;van de Wal HJCM;Heijnen CJ
  27. J Immunol v.161 Effect of human C-reactive protein on chemokine and chemotactic factor-induced neutrophil chemotaxis and signaling Zhong W;Zen Q;Tebo J;Schoottmann K;Coggeshall M;Mortensen RF