Huang, Yun;Kwan, Kenneth Kin Leung;Leung, Ka Wing;Yao, Ping;Wang, Huaiyou;Dong, Tina Tingxia;Tsim, Karl Wah Keung
Journal of Ginseng Research
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제43권4호
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pp.517-526
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2019
Background: The root of Panax ginseng, a member of Araliaceae family, has been used as herbal medicine and functional food in Asia for thousands of years. According to Traditional Chinese medicine, ginseng is the most widely used "Qi-invigorating" herbs, which provides tonic and preventive effects by resisting oxidative stress, influencing energy metabolism, and improving mitochondrial function. Very few reports have systematically measured cell mitochondrial bioenergetics after ginseng treatment. Methods: Here, H9C2 cell line, a rat cardiomyoblast, was treated with ginseng extracts having extracted using solvents of different polarity, i.e., water, 50% ethanol, and 90% ethanol, and subsequently, the oxygen consumption rate in healthy and tert-butyl hydroperoxideetreated live cultures was determined by Seahorse extracellular flux analyzer. Results: The 90% ethanol extracts of ginseng possessed the strongest antioxidative and tonic activities to mitochondrial respiration and therefore provided the best protective effects to H9C2 cardiomyocytes. By increasing the spare respiratory capacity of stressed H9C2 cells up to three-folds of that of healthy cells, the 90% ethanol extracts of ginseng greatly improved the tolerance of myocardial cells to oxidative damage. Conclusion: These results demonstrated that the low polarity extracts of ginseng could be the best extract, as compared with others, in regulating the oxygen consumption rate of cultured cardiomyocytes during mitochondrial respiration.
The effects of cardiac ischemia-reperfusion and $\beta$-adrenergic stimulation on metabolic function and energetics were investigated in Lan gendorff-perfused spontaneously hypertensive rat (SHR) hearts. Sarcoplasmic reticulum {TEX}$Ca^{2+}${/TEX}-dependent ATPase and cardiac lactate dehydrogenase (LDH) are additionally studied. The perfusion medium (1.0 mM {TEX}$Ca^{2+}${/TEX}) contained 5 mM glucose(+5 U/L insulin) and 2 mM pyruvate as substrates. Global ischemia was induced by reducing perfusion pressure of 100 to 40 cm {TEX}$H_{2}${/TEX}O, followed by 20 min reperfusin. Isoproterenol (ISO, 1$\mu$M) was infused for 10 min. Coronary vascular resistance and myocardial oxygen consumption ({TEX}$MVO_{2}${/TEX}) of SHR were increased in parallel with enhanced venous lactate during ischemia and reperfusion compared to those of Sprague Dawley (SD) hearts. Although ischemia-induced increase in venous lactate and combined adenosine plus inosine was abolished, coronary vasodilation produced in SD during reperfusion. In SHR, depressed reactive hyperemia was associated with a fall in cardiac ATP and CrP/Pi ratio and a rise in intracellular lactate/Pyruvate ratio. On the other hand, ISO produced coronary functional hyperemia and an increase in {TEX}$MVO_{2}${/TEX}. However, these responses were less than those in SHR hearts. The ATPase activity of SHR was attenuated in free {TEX}$Ca^{2+}${/TEX} concentrations used under basal condition and with ISO compared to that of SD. Venous lactate output and cardiac LDH activity were augmented in SHR as influenced by ISO. These results demonstrate that coronary reactive and functional hyperemia was dpressed in SHR, which cold be explained by alterations in the cytosolic phosphorylation potential and the cytosolic redox state manipulated by LDH, and by abnormal free calcium handling.
Dipyridamole은 정맥주사시 매우 안전한 것으로 알려져 있으며 일반적으로그 약물효과는 혈압강하와 심계항진에 의한 증상이 대부분이다. 저자들은 dipyridamole 부하 심근 SPECT를 시행한 847명 환자에서 dipyridamole에 대한 반응양상과 부작용에 대해 조사하였다. 대상환자는 847명으로 이들 중 혈압과 맥박수의 측정기록이 있는 702명에서 심근의 관류결손부위에 따른 헐압과 맥박수의 곱과 곱의 비를 분석하여 dipyridamole에 대한 반응을 조사하였다. 1) Dipyridamole 투여후 나타난 부작용으로는 흉통이나 흉부불쾌감(20.3%)이 가장 많았고 두통이 14.8%, 숨이 차다고 한 예가 4.6%, 복통이 4.3%, 어지러움이 2.2%의 빈도를 보였다. 2) Dipyridamole 투여후 대부분의 환자에서 혈압감소를 보여 93.6%에서 혈압이 감소하였고, 0.9에서 혈압의 변동이 없었고, 5.5%에서는 오히려 혈압이 증가하였다. 3) Dipyridamole 부하전의 맥박수에 비해 10%이상의 증가를 보이지 않은 경우는 전체 대상환자의 8.3%였다. 당뇨환자의 16.9%, 비당뇨환자의 6.7%에서 맥박수의 증가를 보이지 않았다(p<0.005). 4)심근 SPECT상 관류결손이 없는 234명에서 연령과 RPPr의 관계는 연령이 증가함에 따라 RPPs/RPPr는 감소하는 경향을 보였다. 관류결손이 있는 환자 468 명에서도 연령과 RPPs, RPPs/RPPr이 같은 결과를 보이고 있다. 5) 휴식기 심근의 관류결손이 있는 환자군에서 심근의 관류결손의 크기와 RPPr과 RPPs/RPPr은 관련이 없었다. Dipyridamole에 의한 반응으로 비전형적인 반응을 보인 경우는 혈압증가가 5.5%, 맥박의 증가가 없는 경우가 8.3% 였다. 혈압과 맥박수의 곱 또는 곱의 비와 연령과의 관계는 휴식기 심장부하가 많은 고령의 환자에서 증가되어 있었으며 dipyridamole부하에 의한 심장부하량은 나이가 많은 환자에서 적어짐을 시사하였다. 관류결손이 있는 환자와 없는 환자에서 dipyridamole부하로 인한 심장부하량에는 유의한 차이가 없었다. Dipyridamole에 의한 부작용은 흉통, 두통, 복통 등의 순이었고 전예에서 호전되었으며 생명에 위험을 초래할 수 있는 정도의 심장마비나 심부정맥은 한 예에서도 없었다. 결론적으로 dipyridamole은 약물부하 심근 SPECT 검사에 안전하게 사용할 수 있는 약물로 사료된다.
Acute hemodynamic effects of CJ-18513, a non-peptide angiotensin IIreceptor antagonist, were examined in mongrel dogs treated with high frequency ventricular pacing for one week. Rapid ventricular pacing reduced mean blood pressure (mBP), Lvdp/dt and cardiac output (CO), and increased the left ventricular end-diastolic pressure (LVEDP) and pulmonary capillary wedge pressure (PCWP). Continuous infusion of CJ-10513 at doses of 10 and 20$\mu$g/kg/min, respectively, for 30 minutes reduced mBP, LVEDP and myocardial oxygen consumption rate (MVO,) and shifted the cardiac function curve (CO-LVEDP ourve) to the left in this dog model. In conclusion, CJ-10513 decreased the preload and afterload and increased the cardiac function in dogs with pacing-induced heart failure.
목적: 정상 성인에서 심근의 산소 소모량에 대한 참고범위를 구하고 시간-방사능 곡선(time-activity curve, TAC)에 재순환이 어떤 영향을 미치는지 알아보기 위하여 재순환 교정법과 수정 단일구획모델을 적용하여 심근 내 산소 소모량을 계산하고자 하였다. 대상 및 방법: 평균연령 $26.3{\pm}4.0$세인 9명의 지원자들에서 925 MBq (25mCi)의 $^{11}C$-Acetate (가천의과학대학교 뇌과학연구소)와 PET/CT (Biograph 6, 독일 지멘스사)를 사용하여 심근 산소 소모량을 계산하였다. 자료의 분석을 위하여 $MATLAB^{(R)}$ v7.1 (Mathworks. Inc., 미국), $Excel^{(R)}$ 2007 (Microsoft, 미국), $SPSS^{(R)}$ v12.0 (Apache Software Foundation, 미국) 등의 소프트웨어들을 사용하였다. PET/CT로 촬영한 영상으로부터 10초마다 12장, 다음 60초마다 5장, 다음 120초마다 3장, 그리고 마지막으로 300초마다 2장 등 0초일 때 1장을 포함하여 총 23개 프레임을 추출하였다. 수정 단일구획모델과 재순환 교정법을 적용하였다. 통계적 분석방법으로 정규성 검정, 분산분석(ANOVA), 사후분석(Post-Hoc analysis) 등을 이용하였고 p값으로 0.05를 적용하였다. 결과: 심근 산소 소모량의 참고범위는 중격 아래벽, 가쪽벽, 앞벽, 전체벽에서 각각 $3.18-4.64\;{\times}\;10^{-4}\;ml/g/sec$, $1.91-3.94\;{\times}\;10^{-4}\;ml/g/sec$, $4.31-6.40\;{\times}\;10^{-4}\;ml/g/sec$, $2.84-4.53\;{\times}\;10^{-4}\;ml/g/sec$ and $3.42-5.00\;{\times}\;10^{-4}\;ml/g/sec$ 등으로 계산되었다. 또한 시간-방사능 곡선의 형태에 관한 기존의 이중적 견해는 결국 재순환된 $^{11}C$-Acetate 때문이며 이 재순환을 교정하면 곡선은 근본적으로 단일 지수함수 형태를 띤다. 결론: $^{11}C$-Acetate 및 3차원 PET/CT로 심근의 산소 소모량을 효율적으로 평가할 수 있으며 안정상태에서는 재순환된 $^{11}C$가 거의 존재하지 않기 때문에 시간-방사능 곡선에 의미 있는 영향을 미치지 않는다..
심근부담률은 심근산소소비량을 간접적으로 측정하는 지표로 심박수와 수축기 혈압의 곱으로 나타내며, 심근이 받는 부담을 나타낸다. 본 연구는 한국성인을 대상으로 트레드밀 운동부하 검사시 대사증후군에 따른 심근부담률의 적정 수준을 제시함으로써 대사증후군 유병률을 낮추기 위한 심근부담률의 목표치를 설정하여 그 기준을 제시하고자 하였다. 대사증후군 진단은 National Cholesterol Education Program (NCEP)의 Adult Treatment Panel (ATP) III에서 제시한 5가지 진단기준 중 3개 이상 충족하는 경우 대사증후군 진단군(MetS, N=25), 1~2개의 기준에 해당하는 경우를 대사증후군 전단계군(Pre-MetS, N=106), 5개의 진단기준에 해당하지 않는 경우는 대사증후군 위험요인이 없는군(Non-MetS, N=65)으로 분류하였다. 운동부하검사는 Bruce 프로토콜에 따라 시행하였다. 심근부담률은(심박수${\times}$수축기 혈압)${\div}1,000$으로 구하였다. 본 연구결과 대사증후군 진단군에서 도달한 일량이 낮음에도 불구하고 최대 수축기 혈압이 높은 것으로 나타났다. 또한 대사증후군에 따른 운동부하 검사시 심근부담률의 최적 임계점은 운동부하검사 1단계에서는 $12.56mmHg{\times}beats/min{\times}10^{-3}$, 운동부하검사 2단계는 $16.94mmHg{\times}beats/min{\times}10^{-3}$, 운동부하검사 3단계에서는 $21.11mmHg{\times}beats/min{\times}10^{-3}$로 나타났다.
갑상선 호르몬은 체내에서 기초대사량을 증가시키고, 교감신경 흉분작용을 나타내며,심장에 대해서는 심근수축력, 심박수, 심근 산소소모량 등에 영향을 미친다. 개심술과 같은 대수술시나 심한 전신질환이 있을 때 흔히 갑상선 호르몬치의 변화를 보이게 되는 바 본 연구에서는 인공 체외순환이 갑상선 기능에 어떤 영향을 미치는지, 그리고 변화된 갑상선 기능이 개심술후 회복에 영향을 미치는 지에 대해 알아보고자 하였다. 1995년 4월부터 1996년 2월까지 전남대학교 의과대학 흉부외과학교실에서 인공 체외순환 하에 개심 술을 받은 20명의 환자를 대상으로 갑상선 기능을 평가하였다. 대상 환자 모두 술전에 갑상선 질환을 앓은 병력이나 갑상선 기능에 영향을 미칠 수 있는 어떤 형태의 시술, 검사, 및 약물치료를 받은 적은 없었다. 대상 환자를 두 그룹으로 나누었으며, 술후 회복에 특별한 문제가 없었던 환자군(Group 1, n=10), 술후 합병증(호흡부전, 저심박출증, 다장기 기능부전 등)이 발생한 환자군(Group 2, n=10)으로 강심제를 고용량으로 3일 이상 유지하였거나, 4일 미상 중환자실 체류를 필요로 한 경우로 하였다. 갑상선 기능의 평가는 말초\ulcorner액에서 측정한 triiodothyronine(73), thyroxine(74), free thyroxine(n4), 및 thyroid stimulating hormone(TSH) 농도를 기준으로 하였다. 인공 체외순환이 갑상선 호르몬 변화에 미치는 영 향을 알기 위해 술전 검사치와 비교분석하였으며, 갑상선 호르몬의 변화가 술후 예후에 미치는 영향을 알아보기 위해 두 그룹간의 검사치를 비교 분석하여 보았다. 혈청 T)는 인공 체외순환 후 10분에 최저 치(30.05*17.5ng/dl, p(0.001)로 감소하였다가 점차 증가하였으나 전체적으로 술전에 비해 의미 있게 낮았으며(p<0.05), 혈청 T4, fT4, TSH는 다소간의 변동을 보여, 체외순환을 사용한 개심술이 갑상선 기능에 변화를 초래하며, 모두 그룹간의 비교에서도 혈청 T3는그룹 1에 비해 그룹2에서 의미 있게 낮았으며(P<0.05), 술후 4일째 그룹 1에서는 정상수준으로 회복되었으나 그룹 2에서는 정상수준으로 회복되지 못한 점으로 미루어 이처럼 변화된 갑상선 기능이 술후 환자의 회복에 영향을 미침을 알 수 있었으며, 이는 집중 치료 중인 가사 상태의 환자에서 흔히 볼 수 있는 "euthyroid sick syndrome"과 유사한 양상이었다. 이상의 결과로 인공 체외순환이 갑상선 기능을 변화시키며, 갑상선 기능의 변화가 술후 환자의 예후에 영향을 미칠 수 있음을 시사하였다. 앞으로 더욱 정선되고 선택된 경우에 대한 많은 연구와 더불어 다음 단계로 갑상선 호르몬(73)의 투여가 실제로 술후 환자의 회복에 관련이 있는 지의 연구가 필요하리라 사료된다.요하리라 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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