• 대한소아치과학회지
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• 제26권2호
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• pp.399-415
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• 1999

세포내 유리칼슘(free calcium, $Ca^{2+}$)은 세균에서 고등동물에 이르기까지 거의 모든 세포에서 세포 고유작용을 조절하는 중요한 세포내 신호전달체계(signal transduction system)의 매개체이다. 타액선 세포에서 부교감 신경 자극으로 타액분비가 증가될 때에도 세포내 $Ca^{2+}$ 농도 증가가 가장 중요한 역할을 한다. 그러나 췌장(pancreas)의 경우 세포내 $Ca^{2+}$ 이외에도 인접세포를 전기적 화학적으로 연결해주는 gap junction이 외분비 기능을 직접적으로 조절할 가능설이 제시되었다. 타액선 세포에서도 세포막에 고농도의 gap junction이 존재하고 있으며 gap junction을 통해 인접세포들이 전기적, 화학적으로 연계되어 있어 gap junction이 타액선 세포의 기능을 직접적으로 조절할 가능성을 내포하고 있다. 따라서 gap junction이 타액선의 타액분비 작용에도 중요한 역할을 하며 이러한 작용이 세포내 $Ca^{2+}$ 농도를 조절하여 이루어질 것이라는 가정하에 이를 확인하는 실험을 시행하였다. 흰쥐 악하선에서 유리되는 타액양을 측정하기 위해서 악하선으로 혈액을 공급하는 동맥에 가는 관을 삽입하여 생리 식염수를 관류하면서 타액선관을 통해 타액을 채취하였다. 세포내 $Ca^{2+}$ 농도는 분리한 악하선 acini 내에 $Ca^{2+}$ 농도 변화에 민감하게 반응하는 형광물질인 fura-2를 축적시키고 형광 분석기를 사용하여 형광강도를 측정하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. CCh 투여로 타액 분비가 증가하였을 때 gap junction을 봉쇄하는 약물인 octanol(1 mM)을 투여하면 타액분비가 봉쇄되었으며 이는 가역적 반응이었다. 2. CCh투여로 세포내 $Ca^{2+}$ 농도가 증가하였을 때 1mM octanol을 투여하면 세포내 $Ca^{2+}$ 농도가 CCh 투여전의 상태로 감소되었다. 3. Octanol은 CCh에 의하여 유발된 초기 $Ca^{2+}$ 증가를 억제하지는 못한 반면에 후기 $Ca^{2+}$ 농도를 감소시켰다. 4. 세포막 $Ca^{2+}$ 통로를 열어주는 약물인 thapsigargin($1{\mu}M$)을 투여하여 세포내 $Ca^{2+}$ 농도를 증가시킨 후 1mM octanol을 투여하면 세포내 $Ca^{2+}$ 농도가 thapsigargin 투여 전의 상태로 감소하였다. 5. 2,5-di-tert-butyl-1,4-benzohydroquinone(TBQ)의 투여로 세포막을 통한 $Ca^{2+}$ 농도의 주기적 변동인 $Ca^{2+}$의 oscillation이 유발되었는데, 이때 1mM octanol을 투여한 경우에 $Ca^{2+}$농도의 oscillation이 정지하여 역시 gap junction을 봉쇄하면 TBQ에 의해서 유발된 세포내 $Ca^{2+}$ 농도의 주기적 변동이 사라지고 $Ca^{2+}$ 농도의 감소가 나타남을 확인하였다. 6. Gap junction을 봉쇄하는 또 다른 약물인 glycyrrhetinic acid($100{\mu}M$)도 CCh 자극으로 인한 타액분비를 억제하였다. 이상의 결과로 미루어 gap junction은 흰쥐 악하선 세포로부터의 타액분비 조절에 중요한 역할을 하는데, 이는 gap junction이 세포막 $Ca^{2+}$ 통로를 조절함으로써 수용체 자극으로 유발된 세포내 $Ca^{2+}$ 농도 변화에 영향을 미친 결과인 것으로 추측된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제22권1호
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• pp.40-54
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• 2004

목적 : 정상 흰쥐의 심장에 방사선을 조사한 군과 captopril과 방사선 조사를 병용한 군의 병리학적 소견과 $TNF-{\alpha}$ (tumor necrosis factor-alpha), $TGF-{\beta}1$ (transforming growth factor-beta), PDGF (platelet-derived growth factor), FGF (fibrobiast growth factor)-2의 발현상태를 비교 관찰함으로써 심장의 조기 방사선손상에서 captopril의 효과와 보호기전에서의 사이토카인의 역할을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : 실험동물(Sprague-Dawley-Dawley 흰쥐)은 대조군, 방사선 조사 단독군, captopril과 방사선 조사 병용군으로 분류하였다. 방사선 조사 단독군은 12.5 Gy의 X-선을 좌흉곽에 단일 조사하였다. Captopril과 방사선 조사 병용군은 1일 50 mg/kg의 captopril을 방사선조사 1주 전부터 실험종료 시인 8주 후까지 식수에 섞어 음용시켰다. 실험 결과는 방사선조사 2주와 8주 후에 심방과 심실의 병리조직 소견을 비교 관찰하였고 면역조직화학염색으로 $TNF-{\alpha}$, $TGF-{\beta}$1, PDGF, FGG-2의 발현을 관찰하였다. 결과 : 방사선조사 2주 후 병리조직 소견상 대조군에 비해 심한 심방 심장막(pericardium) 섬유소 침착(p=0.093), 심실 혈관주위(perivascular space) 부종(p=0.082)과 혈관주위 및 사이질(interstitium)의 섬유소 침착(p=0.018)이 보였으며, 심방 심장막의 섬유소 침착은 심실에 비해 현저하였다(p=0.009). 방사선 조사 후 8주의 변화는 2주 소견에 비해서 부종 및 섬유소 침착은 소멸되었고, 섬유화가 관찰되었는데 이는 심실보다 심방의 심장막에서 현저하게 나타났다. Captopril과 방사선 병용군은 방사선에 의한 심장손상이 감소되어 병리학적 소견상 대조군과 비교 시 유의한 차이가 없었고, 방사선 조사 단독군과 비교하여 특히 2주 후에 심방의 심내막(endocardium) 섬유소 침착(p=0.047)과 심실의 사이질 섬유소 침착(p=0.019) 및 부종(p=0.042)이 현저히 감소되었다. 방사선조사 2주 후에 $TNF-{\alpha}$, $TGF-{\beta}$1, PDGF, FGF-2의 발현이 방사선 조사 단독군에서 대조군과 비교하여 증가되었으며, 특히 심방의 심장막 및 심장내막에서 현저하게 증가되었다. 방사선조사 8주 후에는 심장막의 $TNF-{\lapha}$, $TGF-{\beta}$1이 계속 증가되었으며 $TGF-{\beta}1$는 심방 심내막(p=0.015)과 사이질(p=0.025)에서 특히 증가되었으나, PDGF와 FGF-2는 감소되었다. Captopril과 방사선조사 병용군은 2주에 방사선 조사 단독군에 비하여 $TNF-{\alpha}$, $TGF-{\beta}$l, PDGF의 발현이 감소되었으며, 8주에는 심방과 심실의 심장막에서 $TNF-{\alpha}$가 현저히 감소되었고(p=0.049, p=0.009) $TGF-{\beta}1$, PDGF의 경우 감소되는 경향을 보였으나 유의한 차이는 없었다. 결론 : 흰쥐의 심장에 captopril을 방사선과 병용 투여하여 병리조직 소견을 관찰한 결과 방사선에 의한 조기 심장 손상이 감소됨을 확인할 수 있었다. 또한 방사선조사 후 2주 및 8주에 병용군에서 단독군에 비하여 $TNF-{\alpha}$, $TGF-{\beta}1$, PDGF 등의 발현이 감소하는 양상이 관찰되어, captopril이 사이토카인의 발현을 억제함으로써 방사선에 의한 심장손상을 감소시킬 수 있을 것으로 생각된다.