THE EFFECT OF RISPERIDONE ON SALIVARY GLAND CELLS

리스페리돈이 타액선 세포에 미치는 영향

Risperidone is a widely prescribed atypical antipsychotic agent. Approved by the FDA as the first drug to treat irritability associated with autism in children, it is also used to treat tic disorder and Tourette's syndrome. Its adverse reactions related to dentistry include dry mouth, the mechanism of which is yet to be identified. The aim of this study is to identify, at the cellular level, how and to what extent risperidone affects intracellular free calcium concentration ($[Ca^{2+}]_i$), an primary intracellular factor in the regulation of fluid secretion in salivary gland cells. The human salivary gland cell line (HSG) was grown in MEM supplemented with 10% BCS. In order to measure $[Ca^{2+}]_i$, Fura-2/AM was loaded in the HSG, and fluorescence at 340 nm/380 nm excitation was measured in the 500 nm emission ratio. After every experiment, a calibration experiment was conducted in order to readjust the ratio to the actual $[Ca^{2+}]_i$. Changes in $[Ca^{2+}]_i$ were measured in the presence of carbachol, ATP and histamine. The researcher then explored how the pretreatment of risperidone affected such changes. Findings of this study include: 1. In HSG, $[Ca^{2+}]_i$ increased due to the addition of carbachol, ATP and histamine. The presence of risperidone inhibited the action of histamine on this process, while making little effect on that of carbachol and ATP. 2. A quantification of $[Ca^{2+}]_i$ in relation to histamine of different concentrations indicates that the effect of histamine was concentration dependent with an $EC_{50}$ of $3.3{\pm}0.5\;{\mu}M$. 3. The inhibitory effect of risperidone on histamine-induced $[Ca^{2+}]_i$ was concentration-dependent with an $IC_{50}$ of $104.4{\pm}14\;nM$. 4. Risperidone inhibits histamine-induced Ca2+ release from endoplasmic reticulum and influx of extracellular $Ca^{2+}$ in HSG cells(p<0.05).

리스페리돈(risperidone)은 세계적으로 가장 널리 처방되고 있는 정신분열증 치료제로서 소아자폐증의 선택약물로 FDA 승인을 받았으며 틱장애, 뚜렛장애의 치료제로도 쓰이고 있다. 치과와 관련된 리스페리돈의 이상반응으로 구강건조가 보고되고 있으며 그 기전은 밝혀지지 않은 상태이다. 본 연구의 목적은 리스페리돈이 타액분비 기전의 중요한 요소인 세포내 칼슘농도에 미치는 영향을 세포수준에서 밝히고자 하는 것이다. 세포내 칼슘농도를 측정하기 위해 Human salivary gland cell line(HSG)에 Fura-2/AM을 세포내로 부하한 뒤 340 및 380 nm의 파장으로 교대로 여기시킬 때 방출되는 형광강도를 500 nm 파장에서의 비율로 측정하였다. 각 실험 후 형광강도의 비율을 실제 세포내 칼슘농도로 보정하기 위한 calibration 실험을 시행하였다. 카바콜, ATP, 히스타민을 처리하여 세포내 칼슘농도의 변화를 측정하고 리스페리돈의 전처리가 이에 미치는 효과를 비교하였으며 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. HSG에서 카바콜, ATP, 히스타민 처리로 인해 세포내 칼슘농도가 증가하였으며 리스페리돈을 전처리한 경우 카바콜과 ATP의 작용에는 영향을 주지 않았으나 히스타민의 작용을 억제하였다. 2. HSG의 세포내 칼슘 변화에 미치는 히스타민의 효과는 농도의존적인 양상을 보였으며 50% 유효농도($EC_{50}$)는 $3.3{\pm}0.5\;{\mu}M$이었다. 3. 히스타민에 의한 HSG에서 칼슘 변화에 미치는 리스페리돈의 저해 효과는 농도의존적인 양상을 보였으며 대조군의 효과를 50% 억제하는 농도($IC_{50}$)는 $104.4{\pm}14\;nM$로 리스페리돈의 적정혈중농도 이하에 해당되었다. 4. 리스페리돈은 히스타민에 의한 소포체에서의 칼슘 유리와 세포 밖 칼슘 유입을 모두 유의성 있게 억제하였다(p<0.05). 항정신병 약물은 장기간 복용하고 적정혈중농도가 계속 유지되기 때문에 이러한 약물이 타액분비감소를 일으킬 경우 다발성우식증 등 심각한 치과적 질환을 야기할 수 있으므로 이에 대한 예방 및 치료방안이 필요하리라 사료된다.