L-carnitine 투여가 흰쥐의 심근 Field Potential과 ATP-dependent K⁺ channel에 미치는 영향

Effect of L-carnitine on Field Potential and ATP-dependent K⁺ Channel of Rat Cardiac Muscles

Ergogenic aids는 에너지를 많이 소비하는 운동선수들이나 혹은 일반 사람들일지라도 기대 수준 이상으로 운동수행능력을 개선시키거나 향상시키기 위하여 흔히 사용하는 여러 가지 물질이나 처치들을 말한다. L-carnitine은 장시간 운동을 하는 동안 근육세포의 지질산화 자극에 의해 운동수행능력 증진과 유산소능력을 증진시키며 운동 수행력 증진제로 잘 알려져 있다. 본 연구에서는, 흰쥐 심근에서 유발된 field potential에 대한 L-carnitine의 작용을 통해, 심장 세포들 사이의 네트워킹으로 유도되는 세포활성 작용 기전에 미치는 영향을 확인하였다. Field potential은 multi-channel extracellular recording system(MED64 system)으로 측정하였고, L-carnitine을 100 nM, 1 μM, 10 μM, 그리고 100 μM의 농도로 처리하여 대조군에서 측정된 전류의 크기와 비교하여 결과를 분석하였다. 본 실험의 결과 심근세포에 L-carnitine을 투여 시 field potential이 증가하였다. L-carnitine과 ATP-dependant K⁺ channel 길항제인 glibenclamide을 투여 시에는 field potential의 증가가 유지된 반면, L-carnitine과 ATP-dependent K⁺ channel 효현제인 diazoxide을 투여 시에는 증가된 field potential이 다시 감소되었다. 본 연구에서는 L-carnitine이 ATP-dependant K⁺ channel을 억제하여 field potential을 증가시키는 작용이 L-carnitine의 ergogenic aids로서의 새로운 기전으로 제시될 수 있다.

Ergogenic aids are substances, devices, and practices that enhance an individual's energy use and production, and recovery from fatigue. L-carnitine increases enhance performance and aerobic capacity by stimulating lipid oxidation in muscle cells during long term exercise. L-carnitine is a well known and widely used ergogenic aid. In the present study, the effect of L-carnitine at concentrations of 100 nM, 1 μM, 10 μM, and 100 μM on the amplitude of field potential in rat cardiac muscle slices was measured using multi-channel extracellular recording (MED 64) system. In the present result, L-carnitine was shown to enhance field potential as a does-dependent manner. The increasing effect of the L-carnitine on field potential was not affected by application of the glibenclamide, an ATP-dependant K⁺ channel antagonist. The increasing effect of L-carnitine on field potential was suppressed by application of the diazoxide, an ATP-dependent K⁺ channel agonist. Present data show that L-carnitine potentiates field potentials by inhibition on ATP-dependant K⁺ channel in cardiac muscles. The enhancing effect of the L-carnitine on the field potential in cardiac muscles can be suggested as one of the underlying mechanism of ergogenic aid of the L-carnitine.