Expression of Intercellular Adhesion Molecule- 1 after Ischemia Reperfusion Injury of the Canine Lung

Background: Predicting the important role of intercellular adhesion molecule-1 expression on the acute ischemia-reperfusion injury, we set out to demonstrate it by assessing the degree of expression of ICAM-1 after warm ischemia-reperfusion in canine unilateral lung ischemia model. Material and Method: Left unilateral lung ischemia was induced by clamping the left hilum for 100 minutes in seven adult mongrel dogs. After reperfusion, various hemodynamic pararmeters and blood gases were analyzed for 4 hours, while intermittently clamping the right hilum in order to allow observation of the injured Ieft lung function. The pulmonary venous blood was collected serially to measure TNF- and cICAM-1 level. After 4 hours of reperfusion, the lung tissue was biopsied to assess cICAM-1 expression, and to measure tissue malondialdehyde(MDA) and ATP level. Result: The parameters including arterial oxygen partial pressure, pulmonary vascular resistance and tissue MDA and ATP level suggested severe lung damage. Serum TNF-$\alpha$ level was 8.76$\pm$2.37 ng/ml at 60 minutes after reperfusion and decreased thereafter. The cICAM-1 level showed no change after the reperfusion during the experiment. The tissue cICAM-1 expression was confirmed in 5 dogs. Conclusion: The increase of TNF-$\alpha$ Ievel and expression of tissue ICAM-1 were demonstrated after ischemia reperfusion injury in canine lung model.

폐장의 허혈-재관류 손상과 세포간부착물질-1 의 발현

배경: 폐장 이식 수술 시 필연적으로 1~4 시간 이내에 나타나는 급성 허혈-재관류 손상 기 전에 세포간부착물질의 활성화가 중요한 역할을 하리라는 가설을 세우고 동물실험을 통해 폐장에서 허혈-재관류를 유도한 후 세포간부착물질의 활성화 정도와 장기의 기능을 동시에 평가하여 실제로 세포간부착물질의 증가에 의한 염증반응과 장기 기능 저하 현상 사이에 밀접한 관계가 있는지를 증명하고자 하였다. 대상 및 방법: 체중 15~20kg의 잡견 7마리를 사용하여 좌측 폐문부를 차단하여 좌측 폐 온혈 허혈을 100분간 유발시킨 후 재관류를 시켰다. 재관류 후 4시간 동안 우측 폐문부를 간헐적으로 차단하면서 허혈시킨 좌측 폐 단독으로의 가스교환능, 혈역학적 변수, 호흡 역학적 변수를 측정하고, 각 시간대별로 폐정맥혈 내 TNF-$\alpha$및 cICAM-1 농도를 측정하였다. 실험 종료 후 폐 조직 수분 함량, 조직 내 지방 산화물과 (malonedialdehide; MDA) ATP양을 측정하고, 광학 현미경 소견 및 면역 형광염색법으로 혈관내피세포의 ICAM-1 발현 양상을 관찰하였다. 결과: 동맥혈 산소 분압, 폐혈관저항 및 조직검사, 조직 내 MDA 농도와 ATP 농도는 폐손상 소견을 나타내었다. TNF-$\alpha$는 재관류 1시간에 8.76$\pm$2.37 ng/ml으로 최고치를 보인 후 빠르게 감소하였으나 cICAM-1은 변화가 없었다, 면역현광염색법을 이용한 혈관내피세로의 ICAM-1은 변화가 없었다. 면역형광염색법을 이용한 혈관내피세포의 ICAM-1염색은 2마리에서는 허혈 전, 후의 차이가 발견되지 않았으나, 3마리에서는 허혈-재관류의 손상 후 ICAM-1의 발현이 관찰되었고, 2마리에서는 그 발현 양상이 허혈 전에 비해 매우 뚜렷하였다. 결론: 이상의 결과에서 폐장의 허혈-재관류 손상 시 싸이토카인 과 세포부착물질이 증가하나 그 증가 시기에 차이가 있음을 밝혔다.