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Reproducibility of Regional Pulse Wave Velocity in Healthy Subjects

  • Im Jae-Joong;Lee, Nak-Bum;Rhee Moo-Yong;Na Sang-Hun;Kim, Young-Kwon;Lee, Myoung-Mook;Cockcroft John R.
    • International Journal of Vascular Biomedical Engineering
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    • 제4권2호
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    • pp.19-24
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    • 2006
  • Background: Pulse wave velocity (PWV), which is inversely related to the distensibility of an arterial wall, offers a simple and potentially useful approach for an evaluation of cardiovascular diseases. In spite of the clinical importance and widespread use of PWV, there exist no standard either for pulse sensors or for system requirements for accurate pulse wave measurement. Objective of this study was to assess the reproducibility of PWV values using a newly developed PWV measurement system in healthy subjects prior to a large-scale clinical study. Methods: System used for the study was the PP-1000 (Hanbyul Meditech Co., Korea), which provides regional PWV values based on the measurements of electrocardiography (ECG), phonocardiography (PCG), and pulse waves from four different sites of arteries (carotid, femoral, radial, and dorsalis pedis) simultaneously. Seventeen healthy male subjects with a mean age of 33 years (ranges 22 to 52 years) without any cardiovascular disease were participated for the experiment. Two observers (observer A and B) performed two consecutive measurements from the same subject in a random order. For an evaluation of system reproducibility, two analyses (within-observer and between-observer) were performed, and expressed in terms of mean difference ${\pm}2SD$, as described by Bland and Altman plots. Results: Mean and SD of PWVs for aorta, arm, and leg were $7.07{\pm}1.48m/sec,\;8.43{\pm}1.14m/sec,\;and\;8.09{\pm}0.98m/sec$ measured from observer A and $6.76{\pm}1.00m/sec,\;7.97{\pm}0.80m/sec,\;and\;\7.97{\pm}0.72m/sec$ from observer B, respectively. Between-observer differences ($mean{\pm}2SD$) for aorta, arm, and leg were $0.14{\pm\}0.62m/sec,\;0.18{\pm\}0.84m/sec,\;and\;0.07{\pm}0.86m/sec$, and the correlation coefficients were high especially 0.93 for aortic PWV. Within-observer differences ($mean{\pm}2SD$) for aorta, arm, and leg were $0.01{\pm}0.26m/sec,\;0.02{\pm}0.26m/sec,\;and\;0.08{\pm}0.32m/sec$ from observer A and $0.01{\pm}0.24m/sec,\;0.04{\pm}0.28m/sec,\;and\;0.01{\pm}0.20m/sec$ from observer B, respectively. All the measurements showed significantly high correlation coefficients ranges from 0.94 to 0.99. Conclusion: PWV measurement system used for the study offers comfortable and simple operation and provides accurate analysis results with high reproducibility. Since the reproducibility of the measurement is critical for the diagnosis in clinical use, it is necessary to provide an accurate algorithm for the detection of additional features such as flow wave, reflection wave, and dicrotic notch from a pulse waveform. This study will be extended for the comparison of PWV values from patients with various vascular risks for clinical application. Data acquired from the study could be used for the determination of the appropriate sample size for further studies relating various types of arteriosclerosis-related vascular disease.

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The Neuroprotective Effects of 6-cyano-7-nitroquinoxalin-2,3-dione (CNQX) Via Mediation of Nitric Oxide Synthase on Hypoxic-ischemic Brain Injury in Neonatal Rats

  • Jung, Ji-Eun;Keum, Kyung-Hae;Choi, Eun-Jin;Kim, Jin-Kyung;Chung, Hai-Lee;Kim, Woo-Taek
    • Neonatal Medicine
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    • 제18권1호
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    • pp.59-69
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    • 2011
  • 목적: 6-cyano-7-nitroquinoxalin-2,3-dione (CNQX)는 저산소성허혈성뇌병증, 외상성뇌손상, 흥분독성과 같은 뇌 손상동물 모델에서 보호 효과가 있다고 발표되고 있지만 신생아기에 그 효과에 대해서는 아직 제한적이다. 저자들은 CNQX를 이용하여 저산소성허혈성뇌손상을 동반한 발달 과정에 있는 흰쥐 뇌에 산화질소합성효소 중재를 통한 뇌 보호 효과를 알아보고자 하였다. 방법: 생체내 실험으로 생후 7일된 신생 흰쥐의 좌측 총 경동맥을 결찰한 후 6개군(정상산소군, 수술없이 저산소군, sham수술 후 저산소군, 수술 후 저산소군, vehicle 투여 후 저산소군, CNQX 투여 후 저산소군)으로 나누었고, 저산소 손상은 특별히 제작한 통속에서 2시간 동안 8% $O_2$에 노출시켰다. CNQX은 뇌손상 전 30분에 체중 kg당 10 mg를 투여하였다. 생체외 실험으로 재태기간 18일된 태아 백서의 대뇌피질 세포를 배양하여 정상산소군은 5% $CO_2$ 배양기(95% air, 5% $CO_2$)에 두었고, 저산소군과 뇌손상 전 CNQX 투여군(10 ${\mu}g$/mL)은 1% $O_2$). 배양기(94% $N_2$, 5% $CO_2$)에서 16시간동안 뇌세포손상을 유도하였다. 생체내 외 실험 모두 산화질소합성효소와 관련된 iNOS, eNOS, nNOS 항체와 primer를 이용하여 western blotting과 실시간중합효소연쇄반응을 시행하였다. 결과: 산화질소합성효소와 관련된 생체외 내 실험에서 iNOS와 eNOS의 발현은 저산소군에서 정상산소군보다 감소하였으나 CNQX 투여군에서는 저산소군보다 증가하였다. nNOS의 발현은 반대로 표현되었다. 결론: 본 연구에서 CNQX는 산화질소합성효소 중재를 통하여 주산기 저산소성 허혈성 뇌손상에서 신경보호 역할을 하는 것을 알 수 있었다.

죽상경화성 뇌혈관질환 환자에서 성공적인 EC/IC 우회술 후 혈류역학적 변화: 기저/아세타졸아미드 SPECT를 이용한 연구 (Hemodynamic Outcome of Successful Bypass Surgery in Patients with Atherosclerotic Cerebrovascular Disease: A study with Acetazolamide and $^{99m}Tc-ECD$ SPECT)

  • 어재선;오창완;김유경;박은경;이원우;김상은
    • Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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    • 제40권6호
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    • pp.293-301
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    • 2006
  • 목적: 폐색성 뇌혈관질환에서 EC/IC 뇌혈관 우회술은 해당 뇌조직의 혈류 증가를 기대하게 된다. 본 연구에서는 $^{99m}Tc-ECD$ 뇌혈류 스펙트를 이용하여 폐색성뇌질환 환자에서 성공적인 우회로 시술 후 단기, 장기간의 혈류역학적 변화 경과를 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 뇌경색 또는 뇌허혈 증상을 가진 죽상경화성 뇌폐색성 혈관질환으로 성공적 STA-MCA 문합술을 시행한 14명의 환자(남:여=8:6, 평균연령: $60{\pm}9$세)를 대상으로 하였다. 술전과 술후 10일, 6개월에 시행한 $^{99m}Tc-ECD$ 기저/아세타졸아미드 부하 뇌 혈류 SPECT에서 기저 뇌혈류 및 뇌혈류예비능의 변화를 관찰하였다. 결과: 우회술 전 원인 내경동맥 측의 비경색뇌부위의 기저 혈류 및 뇌혈류예비능은$52.4{\pm}3.5$$-7.9{\pm}4.7%$이었다. 수술 후 초기 및 후기의 내경동맥 공급 뇌부위의 혈류는 각각 $53.7{\pm}2.7,\;53.3{\pm}2.5$로 술전과 비교하였을 때 유의한 증가를 보였다 (p<0.05). 술후 10일과 6개월 사이의 기저뇌혈류에는 유의한 차이가 없었다. 한편, 뇌혈류예비능은 술전과 비교하여 초기 및 후기에 유의한 호전(초기, $-3.7{\pm}2.6%$, 후기: $-1.6{\pm}2.3%$)을 보였으며, 수술 후기에서 수술 초기와 비교하여서도 유의미한 추가의 뇌혈류예 비능 증가가 관찰되었다 (p<0.05). 반면, 수술을 시행하지 않은 쪽의 내경동맥 공급 뇌부위에서는 수술 후 추적검사에서 기저혈류 및 뇌혈류예비능에 유의한 변화를 보이지 않았다. 결론: 성공적 뇌혈관 우회술 후의 초기 뇌혈류 SPECT에서의 단기적 혈류변화는 뇌혈류의 재개통에 의한 즉각적인 변화를 반영하고, 반면에 수술 후기 SPECT에 관찰되는 장기적인 혈류변화는 우회술 후에 신생혈관에 의한 측부순환에 기인하는 것으로 생각되며, 이러한 변화가 EC/IC 우회술 후 뇌졸중의 발병빈도의 감소와 상관되리라 여겨진다.

신생 백서의 저산소 허혈 뇌손상에서 Transforming Growth Factor-β1 투여에 따른 Nitric Oxide Synthase 이성체와 N-methyl-D-aspartate 수용체 아단위의 발현 (Expression of nitric oxide synthase isoforms and N-methyl-D-aspartate receptor subunits according to transforming growth factor-β1 administration after hypoxic-ischemic brain injury in neonatal rats)

  • 고혜영;서억수;김우택
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제52권5호
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    • pp.594-602
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    • 2009
  • 목 적 : $TGF-{\beta}1$는 흥분독성을 억제시키고 질소 산화물 생성 억제를 통한 신경세포 보호 효과가 있다고 알려져 있지만 주산기저산소 허혈 뇌손상에서 그 기전은 아직도 확실히 밝혀져 있지 않고 있다. 따라서 이번 연구에서는 신생 백서의 저산소 허혈 뇌손상에서 산화질소로 인한 신경독성 및 글루탐산염에 의한 흥분독성과 $TGF-{\beta}1$의 관계를 보고자 하였다. 방 법 : 생체외 실험으로 재태 기간 19일된 태아 백서의 대뇌피질 세포를 배양하여 1% O2 배양기에서 저산소 상태로 뇌세포손상을 유도하여 저산소군(Hypoxia), 저산소 손상 30분 전 $TGF-{\beta}1$ (1, 5, 10 ng/mL) 투여군(H+$TGF-{\beta}1$)으로 나누어 정상 산소군 (Control)과 비교하였다. 생체 내 실험은 생후 7일된 백서의 좌측 총 경동맥을 결찰한 후 저산소 (7.5% O2) 상태로 2시간 노출시켜서, 저산소 허혈 뇌손상을 유발하였다. 아무런 처치도 하지 않은 정상 대조군(Control), 경동맥 노출 후 봉합 시술만 시행한 정상 Sham 수술군(Sham-OP), 손상 30분 전 생리식염수를 주입 후 경동맥 결찰과 저산소 노출을 시행한 저산소 허혈 대조군(HI+ Vehicle), 손상 30분 전 $TGF-{\beta}1$을 대뇌로 투여하고 경동맥 결찰과 저산소 노출을 시행한 저산소 허혈 $TGF-{\beta}1$ 투여군(HI+$TGF-{\beta}1$)으로 나누어 비교분석하였다. 흥분독성과의 관련을 알아보기 위하여 NMDA 수용체 아단위를 이용하였고, 질소산화물과의 관련을 알아보기 위해 iNOS, eNOS 및 nNOS를 이용하여 western blotting과 실시간 중합효소연쇄반응을 하였다. 결 과 : 생체 외 실험에서 iNOS의 발현은 정상 산소군과 저산소군 간에 차이가 없었으며, $TGF-{\beta}1$ 투여군에서는 발현이 증가하였으며 이는 농도와는 상관성이 없었다. eNOS, nNOS의 발현은 1 ng/mL의 $TGF-{\beta}1$ 투여군에서 저산소군보다 감소하였다. 생체 내 실험에서는 iNOS와 iNOS mRNA의 발현은 $TGF-{\beta}1$ 투여한 후 저산소 대조군보다 증가하였다. eNOS와 nNOS 발현은 정상 대조군 보다 저산소 대조군에서 감소하였고, eNOS의 발현은 $TGF-{\beta}1$ 투여군에서 증가하였지만 nNOS의 발현은 증가하지 않아 통계적 유의성이 없었다. eNOS mRNA와 nNOS mRNA의 발현은 iNOS와 반대로 $TGF-{\beta}1$ 투여군에서 저산소 대조군보다 감소하였다. NMDA 수용체 아단위 mRNA의 발현은 정상 대조군과 Sham 수술군에 비해 저산소 대조군에서 모두 감소하였으나 $TGF-{\beta}1$ 투여군에서 NR2C를 제외한 나머지 아단위의 발현은 저산소 대조군보다 증가하였다. 결 론 : 신생백서의 저산소 허혈 뇌손상에서 $TGF-{\beta}1$ 치료군에서 저산소로 인하여 감소된 NMDA 수용체 아단위의 발현을 증가시켜 흥분독성 기전과 관련성을 보이며, 증가된 iNOS 발현을 감소시키고 감소된 eNOS 발현을 증가시키는 질소 산화물 중재를 통한 뇌 보호 작용에 연관이 있을 것으로 생각된다.

중두개와저 종양에 대한 수술적 치료 (Surgical Approaches to the Middle Cranial Base Tumors)

  • 김일섭;나형균;이경진;조경근;박성찬;박해관;조정기;강준기;최창락
    • Journal of Korean Neurosurgical Society
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    • 제30권9호
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    • pp.1079-1085
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    • 2001
  • Objective : We analysed various surgical approaches and surgical results of 28 middle cranial base tumors for the purpose of selecting optimal surgical approach to the middle cranial base tumor. Methods : In this retrospective review, 28 patients, including 16 meningioma, 6 trigeminal neurinoma, 2 pituitary adenoma, 2 craniopharyngioma, 1 facial neurinoma, and 1 metastatic tumor, underwent surgical treatment using skull base technique. Of theses, 16 tumors were mainly confined to middle cranial fossae, 5 tumors with extension into both anterior and middle fossa, and 7 tumors with extension into both middle and posterior fossa. Tumors that confined to the middle cranial fossa or extended into the anterior cranial fossa were operated with modified pterional, orbitozygomatic or Dolen'c approach, and tumors that extended into the posterior cranial fossa were operated with anterior, posterior or combined transpetrosal approach. Completeness of tumor resection, surgical outcome, postoperative complication, and follow up result were studied. Results : Total tumor removal was achieved in 9 tumors of 10 tumors that did not extended to the cavernous sinus, and was achieved in 7 tumors of 8 tumors that extended to the lateral wall of the cavernous sinus. Of 10 tumors that extended to the venous channel of the cavernous sinus, only 2 were removed totally. Surgical outcome was excellent in 14 patients, good in 10, fair in 2 and poor in 2. There were no death in this series. Dumbell type tumor which extended into both middle and posterior fossae showed tendency of poor prognosis as compared with tumors that confined middle cranial fossa and extended into both anterior and middle cranial fossa. Postoperative dysfunctions were trieminal hypesthesia in 3, oculomotor nerve palsy in 2, abducens nerve palsy in 2, hemiparesis in 2, cerebellar sign in 1, facial palsy in 1 and hearing impairment in 1. Conclusion : Based on our findings and a review of the literature, we conclude that, when selecting the surgical approach to the middle cranial fossa tumors, the most important factors to be considered were exact location of the tumor mass and existence of the cavernous sinus invasion by tumor mass. We recommend modified pterional or orbitozygomatic approach in cases with tumors located anterior and middle cranial base, without cavernous sinus invasion. In cases with tumors invading into cavernous sinus, we recommend Dolen'c or orbitozygomatic approach. And in lateral wall mass and the cavernous sinus, it is preferred to approach the tumor extradurally. For the tumor involing with middle fossa and posterior fossa(dumbell type) a combined petrosal approach is necessary. In cases with cavernous sinus invasion and internal carotid artery encasement, we recommend subtotal resection of the tumor and radiation therapy to prevent permanent postoperative sequele.

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두개와 경추의 이행부에서 뇌신경계와 혈관계에 대한 형태학적 계측 (Neurovascular Morphometric Aspect in the Region of Cranio-Cervical Junction)

  • 이규;배학근;최순관;윤석만;도재원;이경석;윤일규;변박장
    • Journal of Korean Neurosurgical Society
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    • 제30권9호
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    • pp.1094-1102
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    • 2001
  • Objective : During the trans-condylar or trans-jugular approach for the lesion of cranio-cervical junction(CCJ), its necessary to identify the accurate locations of vertebral artery(VA), internal jugular vein(IJV) and its related lower cranial nerves. These neurovascular structures can also be damaged during the operation for vascular tumor or traumatic aneurysm around extra-jugular foramen, because of their changed locations. To reduce the neurovascular injury at the operation for CCJ, morphometric relationship of its surrounding neurovascular structures based on the tip of the transverse process of atlas(C1 TP), were studied. Materials & Methods : Using 10 adult formalin fixed cadavers, tip of mastoid process(MT) and TPs of atlas and axis were exposed bilaterally after removal of occipital and posterior neck muscles. Using standard caliper, the distances were measured from the C1 TP to the following structures : 1) exit point of VA from C1 transverse foramen, 2) branching point of muscular artery from VA, 3) entry point of VA into posterior atlanto-occipital membrane(AOM), 4) branching point of C-1 nerve. In addition, the distances were measured from the mid-portion of the posterior arch of atlas to the entry point of the VA into AOM and to the exit point of the VA from C1 transverse foramen. After removal of the ventrolateral neck muscles, neurovascular structures were exposed in the extra-jugular foraminal region. Distances were then measured from the C1 TP to the following structures : 1) just extra-jugular foraminal IJV and lower cranial nerves, 2) MT and branching point of facial nerve in parotid gland. In addition, distance between MT and branching point of facial nerve was measured. Results : The VA was located at the mean distance of 12mm(range, 10.5-14mm) from the C1 transverse foramen and entered into the AOM at the mean distance of 24mm(range, 22.8-24.4mm) from the C1 TP. The mean distance from the mid portion of the C1 posterior arch was 20.6mm(range, 19.1-22.3mm) to the entry point of the VA into AOM and 38.4mm(range, 34-42.4mm) to the exit point of the VA from C1 transverse foramen. Muscular artery branched away from the posterior aspect of the transverse portion of VA below the occipital condyle at the mean distance of 22.3mm(range, 15.3-27.5mm) from the C1 TP. The C-1 nerve was identified in all specimens and ran downward through the ventroinferior surface of the transverse segment of VA and branched at the mean distance of 20mm(range, 17.7-20.3mm) from the C1 TP. The IJV was located at the mean distance of 6.7mm(range, 1-13.4mm) ventromedially from the lateral surface of the C1 TP. The XI cranial nerve ran downward on the lateral surface of the IJV at the mean distance of 5mm(range, 3-7.5mm) from the C1 TP. Both IX and X cranial nerves were located in the soft tissue between the medial aspect of the internal carotid artery(ICA) and the medial aspect of the IJV at the mean distance of 15.3mm(range, 13-24mm) and 13.7mm(range, 11-15.4mm) from the C1 TP, respectively. The IX cranial nerve ran downward ventroinferiorly crossing the lateral aspect of the ICA. The X cranial nerve ran downward posteroinferior to the IX cranial nerve and descended posterior to the ICA. The XII cranial nerve was located between the posteroinferior aspect of the IX cranial nerve and the posterior aspect of the ICA at the mean distance of 13.3mm(range, 9-15mm) ventromedially from the C1 TP. The distance between MT and C1 TP was 17.4mm(range, 12.5-23.9mm). The VII cranial nerve branched at the mean distance of 10.2mm(range, 6.8-15.3mm) ventromedially from the MT and at the mean distance of 17.3mm(range, 13-21mm) anterosuperiorly from the C1 TP. Conclusion : This study facilitates an understanding of the microsurgical anatomy of CCJ and may help to reduce the neurovascular injury at the surgery around CCJ.

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신생쥐의 저산소성 허혈성 뇌손상에서 손상 후 덱사메타손의 투여 효과 (The Effect of Postnatal Dexamethasone Treatment on Hypoxic-Ischemic Brain Injury in Neonatal Rats)

  • 박창로;박경필;김행미;손윤경
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제46권10호
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    • pp.989-995
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    • 2003
  • 목 적 : 미숙아들은 심혈관계 및 호흡기계의 미숙으로 만삭아 보다 주산기 저산소증의 발생 가능성이 높으며 만성 폐질환의 예방과 치료를 위한 출생 후 코르티코스테로이드 제제의 투여 기회 또한 높다. 저산소-허혈 즉 주산기 가사가 일어나는 경우 비가역적 손상을 나타내는 기관은 뇌가 유일하므로 뇌손상 정도는 장기적 예후와 직결된다. 이에 저자들은 저산소-허혈에 의한 뇌손상에서 코르티코스테로이드 제제 중 신생아에게 가장 빈번하게 쓰이고 있는 덱사메타손이 신생아 뇌손상에 어떠한 영향을 미치는지를 조사하기 위해 이 연구를 시행하였다. 방 법: 본 연구에는 10마리의 Sprague-Dawley rat 어미에서 태어난 103마리의 신생쥐를 총경동맥 절단과 산소 농도 8%에 노출시켜 저산소-허혈 모형을 만들고 덱사메타손체중 kg 당 0.5 mg을 투여하였다. 적출뇌는 terminal-deoxynucleotidyl-transferase-mediated deoxyuridine triphosphate nick end labelling(TUNEL) 염색, Bcl-2 및 Bax 형광염색, TUNEL 및 synaptophysin 이중 염색을 시행하여 세포 자멸사 양상을 관찰하고 경색부위 면적은 백분율로 구하여 대조군과 비교하였다. 결 과 : 허혈-저산소 환경 노출 후 생존한 95마리 중 덱사메타손 투여군은 54마리, 대조군은 41마리였다. 양육 중 덱사메타손 투여군 가운데 25마리가 사망하였고 대조군은 7마리가 사망하여 덱사메타손 투여군에서의 사망률이 의의 있게 높았다(46.3% vs. 17.1%, P=0.002). 생후 7일째 저산소-허혈 및 투약 전 체중은 두 군에서 차이를 보이지 않았으나 생후 14일째 측정한 체중은 덱사메타손 투여군의 체중 증가가 유의하게 적었다(P=0.001). Bax 및 Bcl-2, Bax/Bcl-2 및 TUNEL 염색 소견은 측정 단위당 Bax가 덱사메타손 투여시 유의하게 증가되었고 Bax/Bcl-2 및 TUNEL 양성세포 역시 덱사메타손군에서 다소 높은 것으로 나타났으나 통계적 유의성은 없었다. 덱사메타손군의 뇌손상 부위는 대조군과 의미 있는 차이를 보이지 않았다. 결 론: 저산소-허혈 후 덱사메타손 투여는 체중 증가 방해, 사망률 증가 등 전신 상태의 악화를 초래하며 뇌세포 자멸사를 조장할 가능성이 있다.

주산기 저산소성 허혈성 뇌손상에서 항세포자멸사를 통한 mycophenolic acid의 신경보호 효과 (The neuroprotective effect of mycophenolic acid via anti-apoptosis in perinatal hypoxic-ischemic brain injury)

  • 김지영;양승호;차선화;김지언;장영채;박관규;김진경;정혜리;서억수;김우택
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제50권7호
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    • pp.686-693
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    • 2007
  • 목 적 : Mycophenolate mofetil (MMF)의 활성 대사산물인 (MPA는 IMPDH의 잠재적인 반응 억제제로써 새로운 면역치료제로 사용되고 있다. 이러한 MPA는 신경계에서 흥분독성 손상 후 뇌세포를 보호하고, 미세아교세포에서는 세포사멸사(apoptosis)를 유도하지만, 저산소성 허혈성 뇌질환에서 MPA의 효과는 아직 알려지지 않아, 본 연구에서 Rice-Vannucci 모델을 이용한 신생 백서의 저산소성 허혈성 뇌 손상과 저산소 상태의 태아 백서 뇌세포 배양에서 MPA의 뇌보호 효과를 알아보고자 실험하였다. 방 법 : 생후 7일된 백서의 좌측 총 경동맥을 결찰한 후 저산소 (8% $O_2$) 상태에서 2시간 노출하여, 저산소성 허혈성 뇌 손상을 유발하고 뇌 손상 전후에 MPA(10 mg/kg)를 투여하여 대조군과 비교하였다. 또한, 재태기간 18일된 태아 백서의 대뇌피질 세포를 배양하여 1% $O_2$ 배양기에서 저산소 상태로 세포손상을 유도하여 저산소군, 손상 전후 MPA 투여군($10{\mu}g/mL$)으로 나누어 정상산소군과 비교하였다. 세포사멸사와의 관련을 알아보기 위해서 Bcl-2, Bax, caspase-3 항체로 western blotting하였고 Bcl-2, Bax, caspase-3 primer를 이용하여 real-time PCR을 하였다. 결 과 : 형태학적으로 H&E 염색상 MPA를 투여한 군에서 뇌 보호 효과를 보였다. Western blotting과 real-time PCR을 이용한 저산소성 허혈성 뇌손상 동물 모델뿐만 아니라 저산소 상태로 태아 백서 뇌세포 배양 실험에서도 MPA 투여한 경우 caspase-3의 발현과 Bax/Bcl-2의 비율이 감소함을 보였다. 결 론 : 본 연구에서 MPA가 anti-apoptosis 작용을 통하여 주산기 저산소성 허혈성 뇌 손상에 뇌보호 역할을 하는 것을 알 수 있었고 향후 신생아 저산소성 허혈성 뇌병증의 치료에 임상적 적용이 가능하리라 생각된다.

신생 백서의 저산소성 허혈성 뇌손상에서 NMDA receptor 조절을 통한 유전자 재조합 인 에리스로포이에틴의 신경보호 (Neuroprotection of Recombinant Human Erythropoietin Via Modulation of N-methyl-D-aspartate Receptors in Neonatal Rats with Hypoxic-ischemic Brain Injury)

  • 장윤정;서억수;김우택
    • Neonatal Medicine
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    • 제16권2호
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    • pp.221-233
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    • 2009
  • 목 적 : 신장에서 분비되어 적혈구를 생산하는 빈혈제로 알려진 에리스로포이에틴(Erythropoietin, EPO)은 단순히 피를 만드는 조혈기능 뿐 아니라 최근 신경계 보호 및 신경강화 효과가 있다고 발표되고 있지만 주산기 가사로 인한 저산소성 허혈성 뇌병증의 치료제로서 그 기전이 명확하게 밝혀지지 않았다. 저자들은 유전자 재조합 인 에리스로포이에틴(recombinant Human EPO, rHuEPO)을 이용하여 주산기 저산소성 허혈성 뇌병증의 치료제로서 N-methyl-D-aspartate (NMDA) 수용체와 관련된 흥분성 독성작용을 통한 조절 등 그 기전을 알아보고자 하였다. 방 법 : 재태기간 19일된 태아 백서의 대뇌피질 세포를 배양하여 정상산소군은 5% $CO_2$ 배양기(95% air, 5% $CO_2$)에 두었고, 저산소군과 농도별 뇌손상 전 rHuEPO 투여군(1, 10, 100 IU/mL)은 1% $O_2$ 배양기(94% $N_2$, 5% $CO_2$)에서 6시간 동안 뇌세포손상을 유도하였다. 세포성장과 생존력을 평가하기 위해 MTT 실험을 시행하였다. 동물 모델에서는 생후 7일된 신생백서의 좌측 총 경동맥을 결찰한 후 6개 군; 정상산소군, sham-operated군, 저산소-허헐성군, 저산소-허헐성+vehicle군, 저산소-허헐성 손상 전 rHuEPO 투여군, 저산소-허헐성 손상 후 rHuEPO 투여군으로 나누었고, 저산소-허헐성 손상은 특별히 제작한 통속에서 2시간 동안 8% $O_2$ (8% $O_2$, 92% $N_2$)에 노출시켰다. rHuEPO은 뇌손상 전후 30분에 체중 kg당 1000 IU를 투여하였고, 저산소-허헐성 손상 후 7일째 조직을 실험하였다. 적출한 조직으로 H&E 염색을 하여 뇌손상을 형태학적으로 관찰하였다. 세포배양 및 동물실험에서 NMDA 수용체의 아단위인 NR1, NR2A, NR2B, NR2C, NR2D를 이용하여 실시간 중합효소연쇄반응을 실시하였다. 결 과 : 저산소군에서 세포 생존률은 정상산소군보다 60% 감소하였으며, rHuEPO 투여군(1, 10 IU/mL)은 80% 증가하였다. rHuEPO 투여군(100 IU/mL)은 회복되지 않았다. 우측 반구 대비 좌측 반구의 범위는 정상산소군 98.9%, sham-operated군 99.1%, 저산소-허헐성군 57.1%, 저산소-허헐성+vehicle군 57.0%, 저산소-허헐성 손상 전 rHuEPO 투여군 87.6%, 저산소-허헐성 손상 후 rHuEPO 투여군 91.6%으로 나타났다. NMDA 수용체의 아단위 생체외 실험에서 실시간 중합효소연쇄반응의 결과 NMDA 수용체 아단위 mRNA의 발현은 rHuEPO 투여군에서 저산소군보다 모두 증가하였다. 결 론 : 본 연구에서 rHuEPO은 흥분성 독성작용과 관련되어 NMDA 수용체를 조절하면서 저산소성 허헐성 뇌손상을 보호하는 것을 알 수 있었다.

실험적 뇌허혈증 모델에서 허혈 조직의 $^{99m}Tc$-glucarate 섭취 ($^{99m}Tc$-Glucarate Uptake in Ischemic Tissue of Experimental Models of Cerebral Ischemia)

  • 정재민;김영주;최석례;김채균;마응천;정준기;이명철;고창순;이동수
    • 대한핵의학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.484-492
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    • 1996
  • 허혈성 뇌 병변에서 $^{99m}Tc$-glucarate의 섭취에 관한 연구를 하기 위하여 중뇌동맥 폐쇄 쥐 뇌허혈 모델을 재관류한 군과 하지 않은 군으로 나누어 만들었다. $^{99m}Tc$-glucarate와 [$^{18}F$]FDG를 연속적으로 투여하여 그 분포 양상을 이중 자가방사촬영법으로 관찰하였다. 조직의 괴사 여부를 알기 위하여 TTC 염색도 실시하여 동일한 뇌표본에 대하여 3가지의 영상을 동시에 얻을 수가 있었다. 얻은 영상으로 섭취 또는 비섭취정도를 보아 0점에서 3점까지 점수를 매겨 합하여 비교하였다. 수술한 쥐들 18마리 중 10마리가 신경학적 증상을 보이면서 살아남아 실험대상이 되었다. TTC 염색으로 확인한 경색크기는 재관류하지 않은 군이 컸다. [$^{18}F$]FDG 섭취양상은 TTC 염색과 거의 비슷하였다. 다만 일부에서 TTC 염색되는 곳에 [$^{18}F$]FDG 가 중간정도로 섭취되는 곳이 있었고 TTC 염색되지 않는 곳에 [$^{18}F$]FDG가 중간정도 섭취되는 곳이 있었다. TTC로 염색된 부위에는 $^{99m}Tc$-glucarate가 섭취되지 않았다. TTC로 염색되지 않는 곳에 일부분 $^{99m}Tc$-glucarate가 섭취되었다. TTC와 [$^{18}F$]FDG가 염색되거나 섭취되지 않는 곳에 $^{99m}Tc$-glucarate가 섭취되지 않는 곳이 있었다. 그러나 [$^{18}F$]FDG의 중간 정도의 섭취나 [$^{18}F$]FDG와 TTC사이에 부합하지 않는 곳 등과 $^{99m}Tc$-glucarate 섭취와 대응시키기 어려웠다 $^{99m}Tc$-glucarate가 재관류 군에서 더 넓고 많이 섭취되었다. 결론적으로 $^{99m}Tc$-glucarate는 비생존 허혈조직에만 섭취되는데 관류재개통에 따라 다양하게 섭취되었고 재관류모델에 더 많이 넓게 섭취되었다. 중뇌동맥폐색 및 재관류 모델로 $^{99m}Tc,\;^{18}F$ 및 TTC 동시영상을 얻어 생존능과 포도당대사의 부합 비부합 여부를 밝히고 그 의의를 조사한 후 $^{99m}Tc$-glucarate섭취와 상관을 조사하면 $^{99m}Tc$-glucarate섭취의 의의를 밝힐 수 있을 것으로 본다.

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