• 제목/요약/키워드: Hypoxia/reperfusion

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Notoginseng leaf triterpenes ameliorates mitochondrial oxidative injury via the NAMPT-SIRT1/2/3 signaling pathways in cerebral ischemic model rats

  • Weijie, Xie;Ting, Zhu;Ping, Zhou;Huibo, Xu;Xiangbao, Meng;Tao, Ding;Fengwei, Nan;Guibo, Sun;Xiaobo, Sun
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제47권2호
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    • pp.199-209
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    • 2023
  • Background: Due to the interrupted blood supply in cerebral ischemic stroke (CIS), ischemic and hypoxia results in neuronal depolarization, insufficient NAD+, excessive levels of ROS, mitochondrial damages, and energy metabolism disorders, which triggers the ischemic cascades. Currently, improvement of mitochondrial functions and energy metabolism is as a vital therapeutic target and clinical strategy. Hence, it is greatly crucial to look for neuroprotective natural agents with mitochondria protection actions and explore the mediated targets for treating CIS. In the previous study, notoginseng leaf triterpenes (PNGL) from Panax notoginseng stems and leaves was demonstrated to have neuroprotective effects against cerebral ischemia/reperfusion injury. However, the potential mechanisms have been not completely elaborate. Methods: The model of middle cerebral artery occlusion and reperfusion (MCAO/R) was adopted to verify the neuroprotective effects and potential pharmacology mechanisms of PNGL in vivo. Antioxidant markers were evaluated by kit detection. Mitochondrial function was evaluated by ATP content measurement, ATPase, NAD and NADH kits. And the transmission electron microscopy (TEM) and pathological staining (H&E and Nissl) were used to detect cerebral morphological changes and mitochondrial structural damages. Western blotting, ELISA and immunofluorescence assay were utilized to explore the mitochondrial protection effects and its related mechanisms in vivo. Results: In vivo, treatment with PNGL markedly reduced excessive oxidative stress, inhibited mitochondrial injury, alleviated energy metabolism dysfunction, decreased neuronal loss and apoptosis, and thus notedly raised neuronal survival under ischemia and hypoxia. Meanwhile, PNGL significantly increased the expression of nicotinamide phosphoribosyltransferase (NAMPT) in the ischemic regions, and regulated its related downstream SIRT1/2/3-MnSOD/PGC-1α pathways. Conclusion: The study finds that the mitochondrial protective effects of PNGL are associated with the NAMPT-SIRT1/2/3-MnSOD/PGC-1α signal pathways. PNGL, as a novel candidate drug, has great application prospects for preventing and treating ischemic stroke.

흰쥐의 적출 작업성 심장에서 허혈성 심정지시 Fructose-1.6-diphosphate(FDP)의 심근보호 작용 (Improved Myoardial Protection by Addition of Fructose-1.6-diphosphate to Crystalloid Cardioplegic Solution in the Isolated Working Rat Heart)

  • 나국주
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제23권4호
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    • pp.646-653
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    • 1990
  • Currently numerous methods are in use for myocardial protection from the ravages of ischemia and hypoxia. This study was designed to compare with FDP-GIK[Group II, n=8] and GIK cardioplegic solution[Group I, n=8] in ability of myocardial protection and was examined in the isolated working rat heart subjected to long period[120 min] of hypothermic[10 - 15K] ischemic arrest with multidose[every 30 min] cardioplegic infusion. During postischemic reperfusion period 20 min, hemodynamic functions[aortic flow, coronary flow, peak aortic pressure, cardiac output, heart rate], biochemical enzymatic & electrical activities were evaluated. The time from onset of reperfusion to the return of regular sinus rhythm was significantly reduced from 87$\pm$3 sec to 17$\pm$2 sec[P<0.05]. The postischemic recovery of aortic flow was better in the group II [95.1$\pm$3.3% of its preischemic control level] than in the Group I [75.4$\pm$6.8%] [P<0.05]. Cardiac output and stroke volume was also better in the group[91.3$\pm$1.6%, 89.4$\pm$2.6%, respectively] than in the Group I [79.1$\pm$3.7%, 77.0$\pm$4.8%, respectively] [P<0. 05]. Creatine kinase leakage was also significantly reduced from 33.8$\pm$4.9 IU /10 min / gm * dry weight to 15.4$\pm$3.6 IU /10 min /gm * dry weight[P<0.05]. It is suggested that adding FDP to GIK cardioplegic solution improves its ability to protect the heart against long period of hypoxic ischemia.

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Hydrogen sulfide restores cardioprotective effects of remote ischemic preconditioning in aged rats via HIF-1α/Nrf2 signaling pathway

  • Wang, Haixia;Shi, Xin;Cheng, Longlong;Han, Jie;Mu, Jianjun
    • The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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    • 제25권3호
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    • pp.239-249
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    • 2021
  • The present study explored the therapeutic potential of hydrogen sulfide (H2S) in restoring aging-induced loss of cardioprotective effect of remote ischemic preconditioning (RIPC) along with the involvement of signaling pathways. The left hind limb was subjected to four short cycles of ischemia and reperfusion (IR) in young and aged male rats to induce RIPC. The hearts were subjected to IR injury on the Langendorff apparatus after 24 h of RIPC. The measurement of lactate dehydrogenase, creatine kinase and cardiac troponin served to assess the myocardial injury. The levels of H2S, cystathionine β-synthase (CBS), cystathionine γ-lyase (CSE), nuclear factor erythroid 2-related factor 2 (Nrf2), and hypoxia-inducible factor (HIF-1α) were also measured. There was a decrease in cardioprotection in RIPC-subjected old rats in comparison to young rats along with a reduction in the myocardial levels of H2S, CBS, CSE, HIF-1α, and nuclear: cytoplasmic Nrf2 ratio. Supplementation with sodium hydrogen sulfide (NaHS, an H2S donor) and l-cysteine (H2S precursor) restored the cardioprotective actions of RIPC in old hearts. It increased the levels of H2S, HIF-1α, and Nrf2 ratio without affecting CBS and CSE. YC-1 (HIF-1α antagonist) abolished the effects of NaHS and l-cysteine in RIPC-subjected old rats by decreasing the Nrf2 ratio and HIF-1α levels, without altering H2S. The late phase of cardioprotection of RIPC involves an increase in the activity of H2S biosynthetic enzymes, which increases the levels of H2S to upregulate HIF-1α and Nrf2. H2S has the potential to restore aging-induced loss of cardioprotective effects of RIPC by upregulating HIF-1α/Nrf2 signaling.

PC12 세포의 허혈모델에 있어 광두근 분획물의 항산화효과연구 (Protective Effect of Sophorae Subprostratae Radix and Each Fractions on PC12 cell Damage Induced by Hypoxia/Reperfusion)

  • 조진환;김연섭
    • 동의생리병리학회지
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    • 제17권6호
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    • pp.1433-1440
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    • 2003
  • This research was performed to investigate protective effect of Sophorae subprostratae Radix and each fractions against ischemic damage using PC12 cells. To observe the protective effect of Sophorae subprostratae Radix on ischemia damage, vibility and changes in activities of Superoxide dismutase (SOD), Glutathione Peroxidase (GPx), Catalase and Production of Malondialdehyde (MDA) were observed after treating PC12 cells with Sophorae subprostratae Radix during ischemic insult. Groups were divided into five groups: no treated (Normal), hypoxia chamber for 48hrs followed by 6h at normoxic chamber (H/R), Sop horae subprostratae Radix total phase treated group with H/R (Total), Sophorae subprostratae Radix water phase treated group with H/R (Water), Sophorae subprostratae Radix BuOH phase treated group with H/R (BuOH), Sophorae subprostratae Radix alkaloid phase treated group with H/R (Alkaloid). The results showed that (1) in hypoxiajreperfusion model using PC12 cell, the Sophorae subprostratae Radix has the protective effect against ischemia in the dose of 0.2 ㎍/㎖, 2 ㎍/㎖ and 20 ㎍/㎖, (2) Sophorae subprostratae Radix increased the activities of glutathione peroxidase and catalase. (3) the activity of Superoxide Diamutase(SOD) increased by ischemic damage, which might represent the self protection. This study suggests that Sophorae subprostratae Radix has neuroprotective effect against neuronal damage following hypoxiajreperfusion cell culture model using PC12 cell and dose dependency effects. In conclusion, Sophorae subprostratae Radix has protective effects against ischemic oxidative damage at the early stage of ischemia.

Sevoflurane Postconditioning Reduces Hypoxia/Reoxygenation Injury in Cardiomyocytes via Upregulation of Heat Shock Protein 70

  • Zhang, Jun;Wang, Haiyan;Sun, Xizhi
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제31권8호
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    • pp.1069-1078
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    • 2021
  • Sevoflurane postconditioning (SPostC) has been proved effective in cardioprotection against myocardial ischemia/reperfusion injury. It was also reported that heat shock protein 70 (HSP70) could be induced by sevoflurane, which played a crucial role in hypoxic/reoxygenation (HR) injury of cardiomyocytes. However, the mechanism by which sevoflurane protects cardiomyocytes via HSP70 is still not understood. Here, we aimed to investigate the related mechanisms of SPostC inducing HSP70 expression to reduce the HR injury of cardiomyocytes. After the HR cardiomyocytes model was established, the cells transfected with siRNA for HSP70 (siHSP70) or not were treated with sevoflurane during reoxygenation. The lactate dehydrogenase (LDH) level was detected by colorimetry while cell viability and apoptosis were detected by MTT and flow cytometry. Reverse transcription-quantitative polymerase chain reaction (RT-qPCR) and Western blotting were used to detect HSP70, apoptosis-, cell cycle-associated factors, iNOS, and Cox-2 expressions. Enzyme-linked immuno sorbent assay (ELISA) was used to measure malondialdehyde (MDA) and superoxide dismutase (SOD). SPostC decreased apoptosis, cell injury, oxidative stress and inflammation and increased viability of HR-induced cardiomyocytes. In addition, SPostC downregulated Bax and cleaved caspase-3 levels, while SPostC upregulated Bcl-2, CDK-4, Cyclin D1, and HSP70 levels. SiHSP70 had the opposite effect that SPostC had on HR-induced cardiomyocytes. Moreover, siHSP70 further reversed the effect of SPostC on apoptosis, cell injury, oxidative stress, inflammation, viability and the expressions of HSP70, apoptosis-, and cell cycle-associated factors in HR-induced cardiomyocytes. In conclusion, this study demonstrates that SPostC can reduce the HR injury of cardiomyocytes by inducing HSP70 expression.

급성 저산소성 허혈성 뇌손상이 유발된 신생자돈에서 재산소-재관류기 동안 NG-monomethyl-L-arginine과 L-arginine이 뇌의 혈역학 및 에너지 대사에 미치는 영향 (Effects of NG-monomethyl-L-arginine and L-arginine on cerebral hemodynamics and energy metabolism during reoxygenation-reperfusion after cerebral hypoxia-ischemia in newborn piglets)

  • 고선영;강샘;장윤실;박은애;박원순
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제49권3호
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    • pp.317-325
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    • 2006
  • 목 적 : 주산기 저산소성 허혈성 뇌손상의 병태 생리에서 nitric oxide(NO)가 급성 저산소성 허혈(hypoxia-ischemia, HI) 후 재산소-재관류기(reoxygenation-reperfusion, RR)에 대뇌의 혈역학 및 에너지 대사에 미치는 영향을 규명하기 위하여, NO 합성 억제제인 NG-monomethyl-L-arginine(L-NMMA)와 NO 합성 촉진제인 L-arginine(L-Arg) 투여를 통하여 뇌신경 세포에 어떠한 영향을 주는지 알아보고자 하였다. 방 법 : 생후 3일 이내의 신생자돈 28마리를 대상으로 무작위로 나누어, Sham 처치만 받은 정상 대조군(n=9), HI와 RR만 유발한 실험 대조군(n=7), HI 이후 RR 직전에 L-NMMA 투여군(n=6)과 L-arginine 투여군(n=6) 등 4군으로 구분하였다. 실험은 ether을 흡입 시킨 후 thiopental을 정주하고, 기관 삽관 후 인공호흡기 등의 처지를 끝낸 후, HI를 유발하기 위하여 실험군에서 수술 겸자로 양측 경동맥을 폐쇄한 후 8% 산소로 30분간 흡입하였고, RR을 시행하기 위하여 경동맥 폐색을 풀고 흡입 산소농도를 60%로 올려 1시간까지 투여하면서 관찰하였다. 생리적 변수로 혈압과 동맥혈 가스 소견을 관찰하였고, 뇌의 혈역학적 변화와 에너지 상태는 near infrared spectroscopy(NIRS)를 이용하여 대뇌의 산화 헤모글로빈($HbO_2$), 환원헤모글로빈(Hb), 환산 헤모글로빈(HbD), 싸이토크롬 $aa_3$(Cyt $aa_3$) 등을 지속적으로 관찰하여 비교하였다. 또한 실험 종료 시 얻은 뇌조직에서 $Na^+$, $K^+$-ATPase의 활성도 및 지질 대사산물인 conjugated dienes, 고에너지 인분자인 ATP(adeninetriphosphate)와 phosphocreatine(PCr)을 비교하였다. 결 과 : 생리적 변수의 변화에서는 실험군 모두에서 정상 대조군에 비하여 혈압, 동맥혈 산소 분압, pH, base excess 등이 유의하게 감소하였고(P<0.05), 젖산은 유의하게 증가하였다(P<0.05). L-NMMA와 L-Arg군에서 실험 대조군과 유의한 차이는 없었다. 실험군에서 RR 1시간 후 pH를 제외한 혈압, 동맥혈 산소 분압, base excess 등의 이상소견은 모두 기저치로 회복되었고, 실험군간에 유의한 차이가 없었다. NIRS 소견에서 $HbO_2$와 HbD는 HI 동안 정상 대조군에 비하여 실험군 모두에서 유의하게 감소하였으나(P<0.05), RR 직후 기저치로 회복되었으며, $HbO_2$는 RR 40분 이후 정상 대조군에 비해 유의하게 감소하였다(P<0.05). Hb은 정상 대조군을 제외한 모든 실험군에서 HI 동안 유의하게 증가하였다가(P<0.05), RR 직후 기저치로 회복되었다. 산화 Cyt $aa_3$는 HI 동안 실험군 모두에서 감소하는 경향을 보였고, RR 이후 다시 증가하였다. 정상 대조군과 각 실험군간에 유의한 차이는 없었다. 뇌의 $Na^+$, $K^+$-ATPase 활성도와 conjugated dienes은 실험군 모두에서 정상 대조군(제1군)에 비하여 유의하게 감소하였다(P<0.05). 뇌의 ATP, phosphocreatine은 실험군 모두에서 정상 대조군과 차이가 없었고, 또한 실험군간에도 유의한 차이가 없었다. 결 론 : 신생 자돈에서 급성 저산소성 허혈 이후 재산소-재관류기 동안 NO 합성 억제제인 L-NMMA나 NO 생성 촉진제인 L-arginine이 뇌 혈역학이나 뇌의 에너지 대사에는 특별한 변화를 일으키지 않았다. 따라서 급성 저산소성 허혈성 뇌손상에서 재산소화 재관류기 초기에는 NO가 뇌손상의 주요한 기전으로 작용하지 않을 것으로 사료된다. 또한 뇌혈역학 및 생화학적 검사 결과 등에서 급성기에는 에너지 부전 상태가 주요한 세포손상 기전이 아니고, 이온 농도의 변화에 의한 뇌부종, 산소유리기에 의한 뇌세포 손상이 저산소성 허혈성 뇌손상의 급성기에 주로 작용하는 뇌세포 손상의 주요 기전임을 시사한다. 따라서 NO 생성 억제제 혹은 생성 전구물질인 L-Arg은 뇌신경 세포 보호 효과를 보이지 않아 급성 주산기 가사의 치료제로서 제한이 됨을 알 수 있었다. 그러나 좀 더 명확한 효과를 보기 위하여 선택적 억제제의 사용, 제제의 용량 및 투여시기, 손상 후 좀더 긴 시간 이후의 변화에 대한 연구가 필요하다.

Gypenoside XVII protects against myocardial ischemia and reperfusion injury by inhibiting ER stress-induced mitochondrial injury

  • Yu, Yingli;Wang, Min;Chen, Rongchang;Sun, Xiao;Sun, Guibo;Sun, Xiaobo
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제45권6호
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    • pp.642-653
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    • 2021
  • Background: Effective strategies are dramatically needed to prevent and improve the recovery from myocardial ischemia and reperfusion (I/R) injury. Direct interactions between the mitochondria and endoplasmic reticulum (ER) during heart diseases have been recently investigated. This study was designed to explore the cardioprotective effects of gypenoside XVII (GP-17) against I/R injury. The roles of ER stress, mitochondrial injury, and their crosstalk within I/R injury and in GP-17einduced cardioprotection are also explored. Methods: Cardiac contractility function was recorded in Langendorff-perfused rat hearts. The effects of GP-17 on mitochondrial function including mitochondrial permeability transition pore opening, reactive oxygen species production, and respiratory function were determined using fluorescence detection kits on mitochondria isolated from the rat hearts. H9c2 cardiomyocytes were used to explore the effects of GP-17 on hypoxia/reoxygenation. Results: We found that GP-17 inhibits myocardial apoptosis, reduces cardiac dysfunction, and improves contractile recovery in rat hearts. Our results also demonstrate that apoptosis induced by I/R is predominantly mediated by ER stress and associated with mitochondrial injury. Moreover, the cardioprotective effects of GP-17 are controlled by the PI3K/AKT and P38 signaling pathways. Conclusion: GP-17 inhibits I/R-induced mitochondrial injury by delaying the onset of ER stress through the PI3K/AKT and P38 signaling pathways.

심정지액 속에 포함된 아데노신의 용량에 따른 심근보호 효과 비교 (The Comparison of Protective Effects of Adenosine Included Cardioplegia According to Adenosine Dosage)

  • 유경종;강면식;이교준;임상현;박한기;김종훈;조범구
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제31권9호
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    • pp.837-844
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    • 1998
  • 배경: 아데노신은 심근의 허혈상태에서 심근세포로부터 분비되어 부정맥과 심근허혈 및 수술후 재관류손상을 억제시키는 호르몬으로 알려져 있다. 아데노신의 심근보호 효과에 대한 연구는 주로 심정지액 속에 포함시킨 아데노신의 효과에 대하여 이루어 지고 있으나, 심정지액 속에 포함된 아데노신의 적정용량에 대해서는 보고가 다양하다. 저자들은 자체제작한 심폐체외순환 모델을 이용하여 단일용량의 아데노신(0.75 mg/Kg/min)이 우수한 심근보호효과를 나타낸 결과를 보고한 바 있으나 적절한 용량이었는지에 대한 확신은 없다. 따라서 본 연구의 목적은 심정지액 속에 포함된 아데노신의 적정용량을 알아보는데 있다. 대상 및 방법: 연구방법은 쥐를 이용하여 심정지시 심정지액(St. Thomas 심정지액)에 첨가한 아데노신의 용량에 따라 1군(0.5 mg/Kg/min), 2군(0.75 mg/Kg/min) 및 3군(1 mg/Kg/min) 으로 나누어 각각 10마리씩 실험하여 비교하였다. 마취 후 적출된 쥐심장의 대동맥과 좌심방에 도관을 삽관한 후에 심폐체외순환 모델에 연결하여 비작업성 순환과 작업성 순환을 시행하면서 혈역학적 수치를 측정하여 이를 대조값으로 이용하였다. 심정지액을 주입하여 심정지를 유도한 후에 90분간 허혈상태로 유지한 다음 비작업성 순환을 시행 후 작업성 순환으로 바꿔 10분, 30분 및 60분에 혈역학적 수치(심박동수, 수축기 대동맥압, 1분간 대동맥 박출량 및 관동맥관류량)를 측정하고, 생화학적 검사(CPK, Lactic Acid) 및 심장의 수분함유량도 측정하였다. 측정된 수치는 심정지 전 측정한 대조값에 대한 백분율로 환산하여 비교하였다. 결과: 실험 결과 심정지 전에 측정한 대조값 사이에는 세군 사이의 통계적인 유의성이 없었다. 심정지액의 주입 후 3군에서 가장 빨리 심정지가 일어났으며(p<0.05), 재관류 후 심박동이 돌아온 시간은 1군과 2군이 3군에 비하여 통계학적으로 유의하게 심박동이 빨리 돌아 왔다 (p<0.05). 그러나 1군과 2군 사이에는 유의성이 없었다. 심장의 재관류 후 측정한 심박동수의 회복률에서 10분에 측정한 값은 세군 사이에 유의성이 없었으나, 30분과 60분 에 측정한 값은 1군이 2군과 3군에 비하여 유의하게 높았으며(p<0.05), 2군도 3군에 비하여 유의하게 높았다(p<0.05). 수축기 대동맥압의 회복률, 1분 동안의 대동맥 박출량 및 심박출량(1분 동안의 대동맥 박출량과 관동맥관류량을 합산한 값)은 10분, 30분 및 60분에서 모두 2군이 1군과 3군에 비하여, 1군은 3군에 비하여 유의하게 높았다(p<0.05). 관동맥관류량의 회복률은 10분과 30분에 측정한 값은 2군이 1군과 3군에 비하여, 1군은 3군에 비하여 유의하게 높았으며(p<0.05), 60분에 측정한 값은 1군과 2군이 3군에 비하여 유의하게 높았다(p<0.05). 심근의 수분함유량과 관상동맥 관류량의 생화학적 검사결과 CPK와 Lactic Acid는 세군 사이에 유의성이 없었다. 결론 : 이상의 결과로 아데노신을 심정지용액에 첨가시 비교적 적정 용량은 0.75 mg/Kg/min 을 투여하는 것이 적절할 것으로 생각된다.

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허혈성 전조건화 유발이 심근보호에 미치는 영향에 관한 실험적 연구 (The Experimental Study for Myocardial Preservation Effect of Ischemic Preconditioning)

  • 이종국;박일환;이상헌
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제37권2호
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    • pp.119-130
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    • 2004
  • 개심술 후 나타나는 심기능 저하는 수술 중 허혈로 인하여 생긴 심근손상에 의한 것으로 심근 허혈 상태가 반복되는 경우에 허혈 상태에 의한 심근기능의 손상이 축적되지 않고 오히려 먼저 온허혈 상태에 의하여 심근세포가 일종의 조건화 상태가 되어 허혈에 견디는 힘이 증가하여 장시간의 허혈이 오는 경우에 허혈에 의한 심근손상을 줄일 수 있다고 하여 이를 허혈성 전조건화라고 하는데, 허혈성 전조건화의 효과는 심근손상을 감소시키고, 재관류 시 심근회복에 좋은 영향을 미치며, 부정맥의 빈도를 감소시킨다고 하였다. 이러한 허혈성 전조건화를 본원에서 사용하는 중외1호 심정지액을 흰쥐의 적출 심장에 이용하여 심근보호 효과를 알아보고자 본 연구를 실시하였다. 대상 및 방법: 실험동물은 Sprague-Dawley계 수컷 흰쥐를 사용하였으며, 케뉼라를 삽관한 후 modified isolated working heart model에 부착 고정하였다. 관류과정은 비작업성 순환과 작업성 관류로 나누어 실시하였으며, 작업성 관류를 20분간 실시하고 이 때 심박동수, 대동맥압, 대동맥관류량, 관관류량을 측정기록 하였다. 대조군은 적출심장을 작업성 순환 20분 후 대동맥 차단과 동시에 심정지액을 주입하여 60분간 보존 후 재관류를 실시하여 회복시킨 군이며, 비교군은 허혈성 전조건화로 관류액 자체를 저산소증으로 만들어 허혈을 유발시킨 후 심정지액을 주입하여 60분간 보존시킨 군(제I군), 작업성 관류 20분 후 대동맥 차단을 실시하여 허혈을 유발시킨 후 재관류 없이 심근보호액을 45초(제II-1), 1분(제II-2군), 3분(제II-3군) 주입한 군과, 작업성 관류 20분 후 45초(제III-1군), 1분(제III-2군) 및 3분(제III-3군)간 대동맥 차단을 실시한 후 2분간 재관류를 실시하여 심장을 회복시킨 후 다시 동일 방법으로 2회 실시 후 심근보호액을 주입한 군으로 나누었으며, 모든 군에서 60분간 보존시킨 후 재관류를 실시하여 회복정도를 혈역학적 성적만을 측정 비교하였다. 결과: 자연 심박동 출현시간은 대조군에 비해 제I군, 제II-3군, 제III-2군 및 제III-3군에서 매우 늦은 출현시간을 보였고(p<0.01), 제II-1군과 제III-1군에서도 늦은 출현은 보였지만 통계적 유의성은 없었다(p=NS). 심박동수의 비교에서는 대조군에 비해 제III-1군이 가장 좋은 회복을 보였고(p<0.05), 비교군 간의 비교에서도 제III-1군이 제II-1군보다 좋은 회복을 보였다(p<0.05). 대동맥 수축기압에서도 제III-1군(p<0.05)에서 좋은 회복을 보였고, 대동맥 차단 군간에서도 제III-1군이 제II-1군에 비해 가장 좋은 회복을 보였다(1<0.01). 심박출량에서는 대조군에 비해 제III-1군이 좋은 회복률을 보였고(p<0.05), 비교군 간에서는 제III-1군이 제II-1군보다 좋은 회복을 보였으나 통계적 유의성은 없었지만(p=NS), 제III-2군이 제II-2군에 비해 좋은 회복을 보였다(p<0.05). 심부종의 평가에서는 대조군에 비해 제I군(p<0.01)과 제II-3군(p<0.05)에서 심부종이 심한 것을 알 수 있었다. 결론: 적출 심장만으로는 다른 장기의 영향을 배제한 경우에 심근보호액 자체보다 허혈 전조건화를 부여한 심근보호액 군에서 허혈 전조건화 시 심박동의 이상 징후가 출현하기 직전까지 짧은 시간 동안 허혈을 실시한 후 재관류시킨 뒤 심정지액을 주입하여 심장을 보호하는 것이 심기능 회복에 효과가 있는 것으로 생각되며, 앞으로도 계속적인 연구가 필요할 것이다.

일시적 대뇌허혈에 의한 gerbil 해마의 피라밋층에 조직학적 변화 (Histological changes on pyramidal layer of hippocampus following transient cerebral ischemia in gerbils)

  • 양제훈;고필옥;곽수동
    • 대한수의학회지
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    • 제41권4호
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    • pp.467-475
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    • 2001
  • Cardiac arrest, hypoxia, shock or seizure has been known to induce cerebral ischemia. This study was designed to investigate the effect of ischemia on hippocampal pyramidal layer induced by transient bilateral occlusion of the common carotid arteries. Mature Mongolian gerbils were sacrificed at days 2, 4, and 7 after carotid occlusion for 10 minutes. Sham-operated gerbils of control group were subjected to the same protocol except for carotid occlusion. During operation for ischemia, body temperature was maintained $37{\pm}0.5^{\circ}C$ in all gerbils. Paraffin-embedded brain tissue blocks were cut into coronal slices and stained with H-E stain or immunostain by TUNEL method. Neurons with the oval and prominent nucleus and without the eosinophilic cytoplasm in the subfield of hippocamapal pyramidal layer were calculated as to be viable neurons. Their chromatins were condensed or clumped. Their nuclei appeared multiangular or irregularly shrinked. The width of the pyramidal layer was reduced due to the loss of nuclei. At day 2 after reperfusion, some neurons in the CA1 subfield were slightly eosinophilic. But most neurons in the CA2 subfield were strongly eosinophilic. At day 4 day, most neurons in the CA1 subfield were severely damaged and at day 7 day, only a few survived neurons were observed. Survived neurons per longitudinal 1mm sector in the CA1, CA2, CA3, and CA4 subfields of pyramidal layer were investigated. At day 2, the mean numbers of pyramidal neurons in CA1, CA2, CA3, and CA4 subfiedls were 104.5/mm (54.3%), 51.0/mm (33.8%), 105.5/mm (85.6%), and 124.3/mm (93.5%) compared to the nonischemic control group, respectively. At day 4, the mean numbers of pyramidal neurons in CA1, CA2, CA3, and CA4 subfields were 3.2/mm (1.7%), 51.5/mm(34.2%), 95.3/mm (77.4%), and 112.5/mm (84.6%), respectively. At day 7, the mean numbers of pyramidal neurons in CA1, CA2, CA3, and CA4 subfiedls were 0.8/mm (0.4%), 5.7/mm(3.8%), 9.8/mm (8.0%), and 5.0/mm (3.7%), respectively. The mean numbers of apoptotic positive neurons in the CA1 subfield at day 2, 4, and 7 after reperfusion were 67.8/mm, 153.2/mm and 123.7/mm, respectively. These results suggest that the transient cerebral ischemia cause severe damages in most neurons at day 7 and that the prosminent apoptotic positive neurons in hippocampal pyramidal layer are the delayed neuronal death induced by ischemia.

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