• 대한의생명과학회지
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• 제7권2호
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• pp.91-98
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• 2001

The present study was prospectively designed to assess the clinical effect of leukocyte-depleted blood cardioplegic solution (BCS) on myocardium during cardiac surgery with cardiopulmonary bypass (CPB). 30 adult patients scheduled for elective cardiac surgery were divided into control group (n＝15), which infused routine BCS, and leukocyte-depleted (LD) group (n＝15), which infused leukocyte-depleted BCS. Total and differential leukocyte counts in BCS, malondialdehyde (MDA) and troponin-T (TnT) concentrations in coronary sinus blood, and cardiac index (CI) were measured at preoperative and postoperative period. The BCS in LD group had less total leukocyte counts with neutropenia than that in control group (P＜0.01). MDA (3.70$\pm$0.35 vs 5.90$\pm$0.57 $\mu$mol/L, p<0.05) and TnT (0.42$\pm$0.03 vs 0.60$\pm$0.09 ng/mL, p<0.05) were significantly low in LD group compared with control group, while LD group had higher CI (3.28$\pm$0.16 L/min/$m^2$, p<0.05) than control group (2.69$\pm$0.18 L/min/$m^2$). These results suggest that leukocyte-depleted blood cardioplegic solution has a better myocardial protective effect with less generations of oxygen free radicals and ischemia/reperfusion injury.

• 대한약리학회지
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• 제27권2호
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• pp.109-118
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• 1991

허혈심근의 재관류시 arachidonic acid가 반응성 산소대사물의 발생원으로서 심근 손상에 미치는 영향을 검토하였다. Langendorff 관류장치를 이용하여 흰쥐 적출심장을 0.5ml/min의 저용량으로 관류 (45분)한 후 정상관류 (7 ml/min)로 복귀 시키므로써 실험적인 허혈-재관류 심장을 만들었다. 재관류시 Na arachidonate $(10^{-7}{\sim}10^{-2}{\mu}g/ml)$를 투여한 후 superoxide anion 생성을 관찰하고, 심근 손상의 지표로 lactic dehydrogenase(LDH)유리를 측정 하였으며 이들에 대한 각종 arachidonic acid 대사 억제 약물의 영향을 비교 검토하였다. Superoxide anion 생성은 SOD-억제성 ferricytochrorme C 환원 반응을 이용하였다. 연구성적은 다음과 같다. 1) 저용량 관류후 재관류시 ferricytochrorme C환원은 superoxide dismutase (SOD, 300 U/ml) 및 indomethacin (60 nmole/ml), ibuprofen $(30\;{\mu}g/ml)$에 의하여 억제되었다. 2) Na arachidonate는 용량의존적으로 ferricytochrorme C 환원을 증가 시켰으며 반응성 산소대사물 제거효소인 superoxide dismutase (SOD, 300 U/ml)에 의하여 현저히 억제되었다. 3) Na arachidonate $(10^{-3}\;{\mu}g/ml)$에 의한 superoxide anion 생성은 cyclooxygenase 억제약물인 indomethacin (60 nmol/ml), lipooxygenase 억제약물인 nordihydroguaiaretic acid$(NDGA,\;0.1\;{\mu}mole/ml)$, arachidonic acid의 substrate inhibitor인 eicosatetraynoic acid $(ETYA,\;1\;{\mu}g/ml)$에 의하여 현저히 억제되었다. 4) Na arachidonate는 LDH 유리를 증가시켰으며 SOD에 의하여 유의하게 억제 되었다. 5) Na archidonate에 의한 LDH 유리증가는 indomethacin, NDGA, ETYA에 의하여 유의하게 억제 되었다. 이상의 결과로 흰쥐의 허혈-재관류심근에서 arachidonic acid는 그 대사 과정에서 반응성 산소대사물을 발생하고 이는 심근세포손상에 부분적으로 기여할 수 있을 것으로 여겨졌다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제40권6호
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• pp.399-406
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• 2007

배경: 개심술 시 불충분한 심근 보호로 인한 허혈과 재관류 손상은 술 후 심실 기능과 예후에 영향을 미친다. 본 저자들은 승모판막 수술에서 HTK 용액과 냉혈 혈성 심정지액이 심근 보호와 임상 결과에 미치는 영향을 전향적으로 비교 분석하였다. 대상 뜻 방법: 승모판막폐쇄부전으로 승모판막수술을 받는 70명의 환자 중 8명의 환자를 제외한 31명에서 HTK 용액을(HTK군), 31명에서 냉혈 혈성 심정지액을(CBC군) 사용하였다. 수술 중과 후에 환자의 혈역학, 심혈관계 약물과 심장박동조율기의 사용, 임상경과 및 합병증을 관찰하였다. 모든 환자에서 최소 6개월 이상 사망률과 이환율을 추적 관찰하였다. 결과: 혈역학적 변수는 평균폐동맥압, 중심정맥압과 폐모세혈관쐐기압이 체외순환으로부터 이탈 후 시기에 HTK군에서 유의하게 낮았던 점을 제외하고는 모든 시기에서 군 간 차이가 없었다. 심근수축제와 심장박동조율기의 사용은 모든 시기에서 군 간 차이가 없었다. 수술 후 1일과 2일째 CK-MB 수치는 HTK군에서 $77{\pm}54,\;41{\pm}23$ (ng/mL)로 CBC군의 $70{\pm}69,\;44{\pm}34$ (ng/mL)와 유의한 차이가 없었다. 6개월 이상의 추적관찰 중 임상경과는 비슷하였다. 결론: 이상의 결과에서 HTK 용액은 냉혈 혈성 심정지액과 비슷한 심근 보호효과를 가짐을 확인할 수 있었다.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제8권4호
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• pp.207-211
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• 2004

The purpose of the present study was to evaluate the expression of cardiac marker protein in rabbit cardiac tissue that was exposed to ischemic preconditioning (IPC), or ischemiareperfusion injury (IR) using two-dimensional gel electrophoresis (2DE) and matrix-assisted laser desorption ionization mass spectrometry (MALDI-MS). We compared 2DE gels of control (uninjured) cardiac tissue with those of IPC and IR cardiac tissue. Expression of one protein was detected in IR heart tissue, however the protein was not detected in the samples of control and IPC tissue. To further characterize the detected protein molecule, the protein in the 2D gel was isolated and subjected to trypsin digestion, followed by MALDI-MS. The protein was identified as myoglobin, which was confirmed also by Western blot analysis. These results are consistent with previous studies of cardiac markers in ischemic hearts, indicating myoglobin as a suitable marker of myocardial injury. In addition, the present use of multiple techniques indicates that proteomic analysis is an appropriate means to identify cardiac markers in studies of IPC and IR.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제8권2호
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• pp.95-100
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• 2004

Ischemic preconditioning (IPC) has been accepted as a heart protection phenomenon against ischemia and reperfusion (I/R) injury. The activation of ATP-sensitive potassium $(K_{ATP})$ channels and the release of myocardial nitric oxide (NO) induced by IPC were demonstrated as the triggers or mediators of IPC. A common action mechanism of NO is a direct or indirect increase in tissue cGMP content. Furthermore, cGMP has also been shown to contribute cardiac protective effect to reduce heart I/R-induced infarction. The present investigation tested the hypothesis that $K_{ATP}$ channels attenuate DNA strand breaks and oxidative damage in an in vitro model of I/R utilizing rat ventricular myocytes. We estimated DNA strand breaks and oxidative damage by mean of single cell gel electrophoresis with endonuclease III cutting sites (comet assay). In the I/R model, the level of DNA damage increased massively. Preconditioning with a single 5-min anoxia, diazoxide $(100\;{\mu}M)$, SNAP $(300\;{\mu}M)$ and 8-(4-Chlorophenylthio)-guanosine-3',5'-cyclic monophosphate (8-pCPT-cGMP) $(100\;{\mu}M)$ followed by 15 min reoxygenation reduced DNA damage level against subsequent 30 min anoxia and 60 min reoxygenation. These protective effects were blocked by the concomitant presence of glibenclamide $(50\;{\mu}M)$, 5-hydroxydecanoate (5-HD) $(100\;{\mu}M)$ and 8-(4-Chlorophenylthio)-guanosine-3',5'-cyclic monophosphate, Rp-isomer (Rp-8-pCPT-cGMP) $(100\;{\mu}M)$. These results suggest that NO-cGMP-protein kinase G (PKG) pathway contributes to cardioprotective effect of $K_{ATP}$ channels in rat ventricular myocytes.

• Journal of Chest Surgery
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• 제13권4호
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• pp.321-337
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• 1980

The increasing use of cardioplegic solution for the reduction of ischemic tissue injury requires that all cardiplegic solution be carefully assessed for any protective or damaging properties. This study describes functional, enzymatic and structural assessment of the efficiency of three cardioplegic solutions (Young & GIK, Bretschneider, and $K^{+}$ Albumin solution) in a Modified Isolated Rat Heart Model of cardiopulmonary bypass and ischemic arrest. Isolated rat heart were subjected to a 2-minute period of coronary infusion with a cold cardioplegic or a noncardioplegic solution immediately before and also at the midpoint of a 60-minute period of hypothermic ($10{\pm}1$. C) ischemic cardiac arrest. The results of this study were as follow: 1. Spontaneous heart beat after ischemic arrest occured 16 seconds later after Langendorff reperfusion in the Young & GIK group (n=6), and 40 second later in the Bretschneider group (n=6) and 6 minute later in the $K^{+}$ Albumin group (n=6), and 16 minute later in the control group (non-cardioplegia). A good recovery state of spontaneous heart beat was shown in the Young & GIK and Bretschneider groups. 2. The percentage of recorveries of heart function at 30 minute after postischemic working heart perfusion were : heart rate $91.6{\pm}3.1$% (P<0.01)m oeaj airtuc oressyre $83{\pm}3$% (P<0.01), coronary flow $70{\pm}8$% (P<0.05) and aortic flow flow rate $39{\pm}9.3$% (P<0.05) in the Young & GIK group. This percentage of recoveries of the Young & GIK group was significantly greater than the control group. In the Bretschneider group, the percentage of recoveries were : heart rate $87.8{\pm}7.5$%(P<0.05), peak aortic pressure $71{\pm}2.3$% (P<0.05) and aortic flow rate $33.2{\pm}6.6$%(P<0.05). hte percentage of recoveries were significantly greater than in the control group. In the $K^{+}$ Albumin group, recoveries of heart function were poor. 3. Total CPK leakage was $131.2{\pm}12.75$IU/30 min/gm. dry weight in the control group, $50.65{\pm}12.75$IU in the Young & GIK gruop, $69.40{\pm}32.21$Iu in Bretschneider group, and $103.65{\pm}15.47$IU in the $K^{+}$ Albumin group during the 30 minute postischemic Langendorff reperfusion. Total CPK leakage was significantly less (P<0.001) in the Young & GIK group, than in the control group. 4. Direct correlatin between percentage recovery of aortic flow rate and total amount of CPK leakage from Myocardium was noticed.(Correlation Coefficient r = 0.76, P<0.001). 5. Mild perivascular edema was the only finding of light microscopic study of myocardium after 60 minute ischemic arrest with cold cardioplegic solutions and hypothermla.

• Journal of Chest Surgery
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• 제30권2호
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• pp.119-124
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• 1997

저자들은 흰쥐의 적출된 심장을 이용하여 Verapamil이 허혈성 심근에 대하여 심근보호효과가 있는지를 관찰하였다 흰쥐의 적출된 심장은 허혈상태에서 심근온도가 $25^{\circ}C$가 되게 유지하였다. 24마리의 흰쥐로부터 적출된 심장을 Krebs-Henseleit완충액을 사용하여 30분간의 비작업성 역관류로 안정시킨 후 $25^{\circ}C$의 심정지액 (St. Thomas' Hospital Cardioplegic Solution)에 60분 동안 저장하였다. 허혈성 심정지를 유도하기 전에 적출된 심장을 저온의 심정지액으로 처리한 군을 대조군(n=12)으로 하고, Verapamil 이 첨가된 저온의 심정지액으로 처리한 군을 실험군(n=12)으로 하였다. 60분 동안의 허혈성 심정지후 심정지전에 측정했던 혈역학적 및 생화학적 지표인 심박동수, 좌심실압, +dpfdt max, 관상관류량과 CPK치를 재관류후 30분에 재측정하여 심정지전과 비교하여 심기능 회복 정도를 관찰하였다. Verapamil이 첨가된 저온의 심정지액을 사용한 실험군이 심박동수, 좌심실압, +dp/dt max, 관상관류량과 CPK치에서 대조군에 비하여 유의하게 높은 회복율을 나타내었다(p <0.05).

• Journal of Chest Surgery
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• 제36권11호
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• pp.828-833
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• 2003

배경: 간헐적 전방 온혈 심정지액(IAWBC)은 가장 최근에 도입된 것으로 냉혈 심정지액이나 역행성 연속 심정지액에 비해 심근보호 효과가 뛰어나고 간편하다는 장점이 있는 것으로 보고되었다. 본 논문에서는 IAWBC의 안정성과 유용성을 알아보기 위해 간헐적 역행성 냉혈심정지액(IRCBC)을 사용한 환자를 후향적으로 비교하였다. 대상 및 방법:. 2001년 4월부터 2년 동안 관상동맥 우회로 조성수술만을 받은 환자 57명을 대상으로 하였다. IAWBC가 28명, IRCBC가 29명으로 연령, 성별, 협심증의 정도, 좌심실 구획률, 이식혈관 수에서 두 군 간의 통계학적 유의성은 없었다. t-test를 이용하여 대동맥차단시간, 재관류시간, 심근효소치, 심박출량, 수술 후 환자가 깬 시간 등을 비교하였고 Chi-square test를 이용하여 자발적 심박동회복, 수술 후 심근경색발생률을 비교하였다. 결과: 대동맥차단시간, 재관류 시간, 12시간과 24시간에서의 CKMB 효소 치, 급성심근경색발생률, 수술 후 환자가 깬 시간에서 IAWBC군에서 IRCBC군보다 통계학적으로 유의 있게 낮았다(p<0.05). 또한 자발적 심박동의 경우 IAWBC군에서 통계학적으로 유의 있게 높은 회복률을 보였다. 수술 전후 심박출량에서 IAWBC군에서 의의 있게 증가되는 양상을 보였다. 수술 직후 CKMB 효소 치, 수술 후 심방세동발생률이나 수술 후 사망률에 있어서는 통계학적인 차이가 없었다. 결론: 심근보호에서 IAWBC의 안전성과 유용성을 알 수 있었고 심폐기 가동시간을 단축하고 관상정맥동 삽관을 하지 않으므로 보다 간편하고 경제적인 수술을 할 수 있을 것으로 생각한다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제34권7호
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• pp.524-533
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• 2001

배경: 체외순환 시 동맥혈액의 고 산소분압 유지는 오랫동안 안전한 기법으로 인식되어 임상에 이용하여 왔으나 고 산소분압은 정상 산소분압 보다 상대적으로 더 많은 독성 산소성분을 생성시켜 산화성 장기손상 및 재관류 손상의 원인이 된다. 저자들은 체외순환 시 동맥혈액을 고 산소분압 혹은 정상 산소분압 상태로 순환시켰을 때의 염증반응과 심근손상에 관해 비교검토하고, 정상 산소분압 체외순환의 임상적 유용성을 조사하기 위해 본 연구를 시행하게 되었다. 대상 및 방법: 성인 심장병 환자 30명을 고산소분압군(PaO2 400mmHg, 고산소군, n=15)과 정상산소분압군(Pa $O_{2}$ 120 mmHg, 정상산소군, n=15)으로 나눈 뒤 다음과 같은 변수들을 측정하여 두 그룹간에 비교하였다. 체외순환 전후의 관상정맥동 혈액을 채취하여 myeloperoxidase (MPO), malondialdehyde(MDA), troponin-T(TnT), adenosine monophosphate(AMP)를 분석하였고, 동맥혈액 내 총 백혈구 수 및 호중구 수를 측정하였다. 혼합 정맥혈액의 lactate 농도, 심장지수, 폐혈관저항도 체외순환 전, 중, 후 시기별로 함께 측정하여 두 그룹간에 비교하였다 결과: 체외순환 후 정상산소군이 고산소군에 비해 더 낮은 MDA농도 (4.79$\pm$0.7 vs 5.86$\pm$0.65 $\mu$mo1/L, p=0.04)와 보다 높은 AMP농도 (1.23$\pm$0.07 vs 1.00$\pm$0.04 nmol/L, p=0.05)를 보였으나 TnT농도 (0.50$\pm$0.08 vs 0.60$\pm$0.08 ng/mL, p>0.05)는 유의한 차가 없었다. 체외순환 후 MPO농도(5.38$\pm$1.01 vs 8.73$\pm$0.90 ng/mL, p=0.02)와 총 백혈구 수(10,484$\pm$836 vs 13,572$\pm$1,1671/㎥, p=0.04)는 정상산소군이 고산소군 보다 낮았다. 체외순환 후 lactate농도 (27.90$\pm$3.41 vs 31.49$\pm$4.87 mg/dL, p=0.55)와 심장지수(2.99$\pm$0.21 vs 2.75$\pm$0.18 L/$m^2$/min, p=0.39)는 양 군 간에 차이가 없었으나 폐혈관 저항(90.37$\pm$16.36 vs 118.12$\pm$12.21 dyne/sec/$cm^{5}$, p=0.04)은 정상산소군이 더 낮았다. 결론: 정상 산소분압 체외순환은 고 산소분압 체외순환에 비해 심근손상과 염증반응을 적게 유발하여 체외순환 후 심장 및 폐기능의 손상정도를 감소시킬 것으로 생각되며 이러한 결과는 정상 산소분압 체외순환이 심장수술에 유용하게 적용될 수 있음을 시사하고 있다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제42권5호
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• pp.576-587
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• 2009

배경: Nitric oxide (NO)-cGMP 신호전달체계의 상향 조절(up-regulation)이 급성심근경색 3일 후 흰쥐의 혈관반응성의 변화에 관여한다고 알려져 있으나 그 기전에 대해서는 명확히 규명되지 않았다. 대상 및 방법: 좌전하행관상동맥을 30분간 폐쇄한 후 급성심근경색을 유도한 군을 AMI군으로, 동일한 모의 수술(sham operation)을 하였으나 관상동맥을 폐쇄하지 않은 군을 SHAM군으로 하였다 AMI 혹은 SHAM수술 3일 후 흰쥐의 대동맥 고리절편(내피를 보존한 대동맥 절편을 E(+), 내피를 제거한 대동맥 절편을 E(-))에서 phenylephrine (PE), KCl, acetylcholine (Ach) 및 sodium nitroprusside (SNP)에 대한 농도-반응 관계를 측정하였다 AMI군의 E(+) 대동맥 절편에서 PE의 농도-반응 관계를 NO synthase (NOS) 억제제인 $N{\omega}$-nitro-L-arginine methyl ester (L-NAME)와 cyclooxygenase 억제제인 indomethacin으로 각각 전처치한 대동맥 절편과 비교하였다. 혈장 nitrite/nitrate 농도는 Griess reaction으로 측정하였고, 방사면역 분석법을 이용한 흉부 대동맥 절편의 cGMP정량과 real time PCR을 이용한 endothelial nitric oxide synthase (eNOS) mRNA 발현양상 측정을 하였다. 결과: AMI군에서의 심근경색의 평균 크기는 $21.3{\pm}0.62%$였다. AMI군에서 심박수와 수축기 및 이완기 혈압은 의미있는 변화가 없었다. E(+)와 E(-) 대동맥 절편에서 PE와 KCl에 대한 수축반응의 민감도는 AMI군 대동맥 절편에서 의미 있게 감소하였다(p<0.05). L-NAME은 이러한 수축반응을 완전하게 역전시켰으나 indomethacin은 효과가 없었다(p<0.05). 또한 AMI군에서 Ach에 대한 이완반응의 민감도가 의미 있게 감소하였다(p<0.05). AMI군에서 SHAM군에 비해 혈장 nitrite/nitrate 농도(p<0.05), 기저 cGMP 농도(p<0.05), 및 eNOS mRNA 발현양상(p=0.056)이 증가하였다. 결론: 이상의 결과들로 보아 eNOS의 발현 증가와 NO-cGMP 신호전달체계의 상향조절이 급성심근경색 3일 후 흰쥐 흉부대동맥에서의 수축 및 이완 반응성 감소의 원인으로 생각된다.