혈관 내 OCT (optical coherence tomography) 는 혈관 벽 내부의 3차원적 미세구조를 영상화할 수 있어서 임상에서 각광을 받고 있다. 하지만 아직도 충분하지 못한 이미징 속도, 특히 내시경 프로브의 이미징 광 스캐닝 속도의 부족으로 혈관 길이 방향의 이미징 간격이 실제 시스템의 광학적 해상도보다 5배 이상 커서 혈관 종방향으로의 고해상도 이미징이 얻어지지 못하고 있는 상황이다. 본 논문에서는 초당 350장의 혈관 벽 단층 영상을 제공하는 고속 혈관 내 OCT 시스템을 기술한다. 본 시스템과 내시경 장치를 이용하여 47 mm 길이의 살아있는 토끼 대동맥을 3.7초만에 34 micron의 혈관 종방향 간격으로 얻는데 성공하였다. 34 micron의 종방향 간격은 실제 내시경의 그 방향 광학적 해상도와 비슷한 정도로서 3차원 모든 방향으로의 고해상도 이미징을 구현하였음을 보여준다. 얻어진 이미징 데이터의 3차원 영상 구현을 통해 혈관의 미세구조 및 이미징 전 삽입된 스텐트의 자세한 구조를 보였다.
가토흉부대동백근에서 MeB와 gentian violet는 용량-의존성 수축반응을 일으켰으나 evans blue와 eosine yellowish는 전혀 수축반응을 일으키지 못하였다. MeB는 돼지 장간막 동맥에서도 용량-의존성 수축반응을 일으켰다. 양표본에서 MeB $10^{-4}$ M의 단회투여는 수축반응에 이어 이완반응이 나타나는 양상성 반응을 일으켰으나, tyramine은 지속적인 수축반응을 일으켰다. Tyramine의 수축반응은 반복적이었으나 MeB의 그것은 일차 수축반응후 $3{\sim}5$시간후까지도 반복되지 않았다. Tyramine $10^{-4}$ M의 최대 수축반응 상태에서 MeB $10^{-4}$ M의 추가투여는 현저한 추가수축반응을 일으켰으나 반대로 MeB의 최대수축반응 상태에서 tyramine의 추가투여는 그이상의 수축반응을 일으키지 못하였다. Tyramine과 MeB 수축반응은 교감신경계 악물로 소실 또는 유의하게 억제되었다. Tyramine 수축반응은 MeB 수축보다 guanethidine과 6-hydroxydopamine에 더 예민한 반면, $Ca^{2+}-free$ PSS와 reserpine에 대하여는 MeB 수축반응이 tyramine 수축보다 더 예민하였고 prazosin하에서는 두 수축반응이 비슷하게 억제되었다. MeB 수축반응은 6-hydroxydopamine으로 유의하게 억제는 되었으나 소실되지 않았고, MeB 수축반응 관찰후에는 tyramine 뿐만아니라 6-hydroxydopamine의 수축반응도 소실되었다. 이상의 성적은 가토흉부대동맥과 돼지 장간막동맥에서 MeB 수축반응은 부분적으로 세포외 calcium 의존성이고 adrenaline성 신경발단으로부터의 norepinephrine유리에 기인하며, MeB의 norepinephrine유리 및 고갈작용이 tyramine 또는 6-hydroxydopamine의 작용보다 더 강력함을 시사하고 있다.
목적: 죽상경화반 유발 토끼 대동맥에서 자기공명영상을 이용하여 가돌리니움 조영제에 대한 경화반의 조영증강에 어떤 특징이 있는지 알아보고, 경화반 취약성의 대표적인 두 특징인 조직병리학적인 지질풍부 성분과 대식세포 풍부 성분과 비교하여 조영증강이 어떤 조직 소견에서 기인하는지 평가하고자 하였다. 대상 및 방법: 뉴질랜드 흰토끼 (4마리, 무게 3.0 $\sim$ 3.5 kg, 수컷)를 죽상경화반 모델로 사용하였다. 고콜레스테롤식이와 이중 풍선 손상을 이용하여 대동맥 죽상경화반을 유발하였다. 3-T 자기공명영상을 사용하여 가돌리니움 조영제를 투여하기 전과 후에 T1-강조영상을 얻었다. 자기공명영상과 상응하는 조직병리절편 (n=35)을 4개나 3개의 구역으로 나누었다 (n=130). 자기공명영상에서의 조영증강비 (ER, ER=SIpost/SIpre)를 각 구역마다 계산하여 조직병리의 지질풍부영역과 대식세포 풍부 영역과 비교하였다. 결과: 지질풍부 구역은 72개였고 섬유성구역은 58개였다. 대식세포풍부영역을 포함한 구역은 105개였고 포함하지 않은 구역은 25개였다. 조영증강비는 섬유성구역보다 지질풍부구역에서 높았다 (평균 조영증강비 2.25 $\pm$ 0.41 vs. 2.72 $\pm$ 0.65, p=0.013). 조영증강비는 지질성분을 제어했을 때 대식세포풍부영역과 잘 비례하지 않았다 (correlation coefficient -0.203, p=0.236). 결론: 표준 가돌리니움 기반의 세포외 조영제를 사용하였을 때 지질풍부 경화반은 섬유성 경화반보다 강한 조영증강을 보였다. 대식세포 침윤은 조영증강 정도와 비례하지 않았다. 초기부터 진행된 병기의 다양한 경화반 모델을 사용하고 조영증강과 관련된 모든 가능한 인자를 사용하여 조영제 투여 후 최적의 영상획득 시간을 결정하는 연구가 필요하다.
돼지, 가표 및 가토의 뇌동맥에서 기저동맥 (basilar artery, BA)과 circle of willis동맥 (WC)의 동맥환을 만들어 혈관수축제와 calcium 길항제의 효과 그리고 내피세포의 역할은 검토하였다. 돼지 BA와 WC에 서 norepinephrine (NE), phenylephrine (PE)및 epinephrine (EP)은 propranolol $10^{-6}M$ 전처리하에서 그리고 KCI, histamine, 5-hydroxytryptamine (5-HT) 및 angiotensin은 모두 용량의존성 수축반응을 일으켰다. 그 최대수축력은 angiotensin에서 가장 적었고, 5-HT에서 가장 강력하였다. KCI 35 mM수축반응은 calcium 길항제로 용량의존성으로 억제되었고, 그 효력은 nifedipine > > diltiazem > flunarizine > oxybutynin > isosorbide dinitrate (ISDN) > glycerl trinitrate의 순서였다. 5-HT $10^{-5}M$의 수축반응은 nifedipine으로는 용량의존성으로 억제 되었으나 diltiazem과 ISDN으로는 경미한 억제만을 일으켰다. 내피세포동맥환에서 KCI 35 mM의 수축반응은 acetylcholine (ACh)으로 거의 영향받지 않았으나 $PGF_{2{\alpha}}\;10^{-5}M$의 수축반응은 ACh과 adenosine으로 용량의존성으로 억제되었고, 이 내피세포 의존성억제는 nifedipine $10^{-6}M$로는 영향받지 않으나 methylene blue $50\;{\mu}M$로는 현저히 억제되었다. 네피제거동맥환에의 $PGF_{2{\alpha}}$의 수축반응은 ACh의 영향이 없거나 더욱 수축되었다. 내피세포를 제거하지 않은 가토흉부대동맥편을 bath에 함께 넣어주면 ACh의 용량의존성 이완반응이 나타났고 이 이완반응도methylene blue로 억제되었다. 가묘 BA와 WC에서 5-HT와 NE는 용량의존성 수축반응을 일으켰고 ACh도 내피세포 존재유무와 관계없이 강력한 용량의존성 수축반응을 일으켰으며 그 최대수축력은 ACh에서 가장 강력하였다. 내피세포동맥환에서 5-HT $10^{-5}M$의 수축반응은 ACh에 의하여 이완반응없이 더욱 수측되었다. 가토 BA에서 5-HT와 NE는 응량의존성 수축반응을 일으졌고5-HT의 수축반응이 더욱 현저하였다. 내피세포동맥환에서 5-HT $10^{-5}M$의 수축반응은 ACh $10^{-5}M$로 현저하게 이완되있고 이 내피세포의존성 이완반응은 atropine $10^{-7}M$로는 억제되었으나 diltiazem $10^{-6}M$로는 거의 억제되지 않았다. 이상의 실험성적은 돼지와 가토의 뇌동맥에서 ACh은 내피세포-의존성 이완반응을 일으키며그 이완반응은 muscarinic receptor를 통해 나타났고, 가묘뇌동맥에서 ACh은 혈관수축제의 역할을 갖고 있음을 시사하고 있다.
Tetrahydroisoquinoline유도체인 GS 283의 약리학적 특성을 흰쥐 흉부대동맥, 기니픽 결장띠 및 토끼 장간막 동맥 및 흰쥐 뇌를 사용하여 조사하였다. 혈관 평활근에서 GS283은 고 $K^+$에 의한 수축을 농도 의존적으로 억제하여 $Ca^{2+}$ 길항작용을 보였다. 또한 ${alpha}_1$- 수용체 자극에 의한 수축도 억제하였다. GS 283의 혈관이완 작용은 propranolol영향을 받지 않으므로 ${\beta}$-수용체 자극작용에 의한 것이 아니었다. 세포내 칼슘이온과 근장력 변화를 동시에 측정하였을 때 GS 283의 억제효과는 조직내 형광의 증가를 수반했다. 이 증가는 fura 2형광에 의한것이 아니라 내인성 pyridine nucleotide에 의한 것이며 이는 GS 283이 미토콘드리아 기능을 억제하는 효과가 있음을 시사했다. 흰쥐 뇌의 cAMP와 cGMP 의존성 phosphodiesterase에 대한 GS 283의 $K_i$,값은 2.5와 6.7mM이었다. 이상의 결과에서 GS 283의 약리 작용은 $Ca^{2+}$ 길항작용, ${\alpha}_1$- 수용체억제 작용 및 cyclic nucleotide 의존성 phosphodiesterase 억제 등 다양한 작용이 있으며 평활근 수축 억제에 대한 GS283 작용에는 $Ca^{2+}$ 길항이 가장 중요한 요인이 될 것으로 생각된다.
$[K^+]_o$ can be increased under a variety of conditions including subarachnoid hemorrhage. The increase of $[K^+]_o$ in the range of $5{\sim}15$ mM may affect tensions of blood vessels and cause relaxation of agonist-induced precontracted vascular smooth muscle $(K^+-induced$ relaxation). In this study, effect of the increase in extracellular $K^+$ concentration on the agonist-induced contractions of various arteries including resistant arteries of rabbit was examined, using home-made Mulvany-type myograph. Extracellular $K^+$ was increased in three different ways; from initial 1 to 3 mM, from initial 3 to 6 mM, or from initial 6 to 12 mM. In superior mesenteric arteries, the relaxation induced by extracellular $K^+$ elevation from initial 6 to 12 mM was the most prominent among the relaxations induced by the elevations in three different ways. In cerebral arteries, the most prominent relaxation was produced by the elevation of extracellular $K^+$ from initial 1 to 3 mM and a slight relaxation was provoked by the elevation from initial 6 to 12 mM. In superior mesenteric arteries, $K^+-induced$ relaxation by the elevation from initial 6 to 12 mM was blocked by $Ba^{2+}\;(30\;{\mu}M)$ and the relaxation by the elevation from 1 to 3 mM or from 3 to 6 mM was not blocked by $Ba^{2+}.$ In cerebral arteries, however, $K^+-induced$ relaxation by the elevation from initial 3 to 6 mM was blocked by $Ba^{2+},$ whereas the relaxation by the elevation from 1 to 3 mM was not blocked by $Ba^{2+}.$ Ouabain inhibited all of the relaxations induced by the extracellular $K^+$ elevations in three different ways. In cerebral arteries, when extracellular $K^+$ was increased to 14 mM with 2 or 3 mM increments, almost complete relaxation was induced at 1 or 3 mM of initial $K^+$ concentration and slight relaxation occurred at 6 mM. TEA did not inhibit $Ba^{2+}-sensitive$ relaxation at all and NMMA or endothelial removal did not inhibit $K^+-induced$ relaxation. Most conduit arteries such as aorta, carotid artery, and renal artery were not relaxed by the elevation of extracellular $K^+.$ Among conduit arteries, trunk of superior mesenteric artery and basilar artery were relaxed by the elevations of $[K^+]_o.$ These data suggest that $K^+-induced$ relaxation has two independent components, $Ba^{2+}-sensitive$ and $Ba^{2+}-insensitive$ one and there are different mechanisms for $K^+-induced$ relaxation in various arteries.
The effects of prostaglandin $(PGF_{2{\alpha}})$ on the contractility of vascular smooth muscle were investigated in the helical strip of the rabbit aorta. The aortic strip was immersed in the phosphate-buffered Tyrode's solution which was equilibrated with 100% $O_{2}$ at $35^{\circ}C$ and its isometric tension was measured. The contraction was induced by $(PGF_{2{\alpha}})$, norepinephrine (NE), or potassium (40 mM) in the nomal Tyrode's solution (1 mM, $Ca^{2+}$) or $Ca^{2+}-free$ Tyrode's solution. Effects of verapamil and phentolamine on the contraction were also observed. The aortic strip began to contract at the concentration of $5\;{\mu}g%$ and reached the maximal contraction at the concentration of $150\;{\mu}g%$$(PGF_{2{\alpha}})$. The maximal contraction was corresponded respectively to $52.2{\pm}3.0%$ and $81.5{\pm}3.5%$ of maximal contraction by NE $(1{\times}10^{-5}M)$ and 40 mM $K^{+}$. And the maximal contractions by $(PGF_{2{\alpha}})$ or NE were induced at the concentration of about 1 mM $Ca^{2+}$. $(PGF_{2{\alpha}})$ induced the contraction of aortic strip even after induction of contraction by 40 mM $K^{+}$ and the contraction by $(PGF_{2{\alpha}})$ was not blocked by the ${\alpha}-receptor$ blocker, phentolamine. And the contraction by the $(PGF_{2{\alpha}})$ was inhibited partially by a verapamil at the concentration of $1{\times}10^{-5}M$ and the contraction began to increase at the concentration of $1{\times}10^{-4}M$ verapamil. Whereas the contraction by NE was completely blocked by verapamil. Though both the $(PGF_{2{\alpha}})$ and NE induced the contraction in the $Ca^{2+}-free$ Tyrode's solution, the peak tension was not maintained. But the rate of tension decline was lower in the contraction by $(PGF_{2{\alpha}})$ than in that by NE. The verapamil did not inhibit the contraction by $(PGF_{2{\alpha}})$ in the $Ca^{2+}-free$ Tyrode's solution and increased the contraction at the concentration of above $1{\times}10^{-4}M$. The NE-induced contraction in the $Ca^{2+}-free$ Tyrode's solution was inhibited completely by a verapamil. From the above results it is suggested that the contraction induced by $(PGF_{2{\alpha}})$ results from the promotion of the both $Ca^{2+}$ influx and the intracellular $Ca^{2+}$ release by different way from NE.
KR-31125는 피리딜 이미다졸 시리즈 화합물로서 비펩타이드 안지오텐신 수용체 길항제로 새롭게 개발되었다. 동위원소 리간드를 사용한 재조합 수용체 결합실험과 기능성 토끼혈관실험 결과 기존 의약인 로자탄과 동등수준의 수용체 길항효과를 나타내었다. 이러한 KR-31125의 특징들은 제 1형 안지오텐신 수용체에 특이적으로 나타났으며($IC_{50}$: $19.72{\pm}2.65\;nM$), 표준물질에 대한 대조실험 결과 제 2형 안지오텐신 수용체에 대한 결합친화력은 발견되지 않았다. 기능성 혈관실험에서 KR-31125가 안지오텐신에 의한 혈관수축 효과를 경쟁적으로 저하시켰지만 표준물질인 로자탄과는 달리 농도가 증가함에 따라 30-80% 정도의 최대 수축효과 감소가 관찰되어 로자탄과는 다른 분자작용 기전을 가진다고 판단된다. 제 1형 안지오텐신 수용체에 선택적으로 작용하는 것으로 나타난 KR-31125는 레닌-안지오텐신-알도스테론 시스템에 대한 연구 및 진단에 폭 넓게 활용될 수 있는 표지자 화합물로 가능성을 넓혀 줄 수 있을 것이라고 판단된다.
토끼는 심폐바이패스(CPB) 실험동물로서 많은 장점을 가지고 있음에도 불구하고 토끼에서 CPB운용법의 확립은 기술적으로 대단히 어려운 것으로 알려져 있다. 한편 저체온 순환정지법은 심장수술에서 유용하게 사용되고 있으나 뇌 보호상의 문제점이 지적되고 있다. 스테로이드는 일반적으로 뇌부종 치료에 효과가 있는 것으로 알려져 있으나 순환정지시 뇌보호에 미치는 영향에 관해서는 아직 명확하게 규명되지 못하고 있다. 이런 관점에서 본 연구는 첫째 토끼에서 CPB운용법을 확립하고 둘째 이를 바탕으로 순환정지시 스테로이드에 의한 뇌보호 효과를 분석할 목적으로 시행하였다. 흰 토끼 15마리(평균 체중 3,5kg)를 3군의 실험군에 각각 5마리씩 사용하였다. 제 1실험군(대조군)은 순환 정지시 토끼를 수술대와 평행된 자세로 유지하였으며, 제 2실험군에서는 대조군과 다른 실험방법은 동일하나 순환정지시 토끼를 트렌델렌부르그 자세로 유지하였다. 제 3실험군에서는 트렌델렌부르그 자세와 함께 순환정지전 스테로이드(methylprednisolone 30 mg/kg)를 투여하였다. 실험방법은 토끼를 마취시킨후 정중흉골절 개술로 심장을 노출시키고 상행대동맥 및 \ulcorner심방부속지에 각각 3.3mm 동맥캐늘라 및 14 Fr 단일 정맥캐늘라를 삽관하였다. CPB 회로에는 롤러 펌프와 기포형 산화기를 사용하였다. 충전액은 토끼혈액 120-150cc를 포함하여 약 450cc를 사용하였다. 전체 실험시간은 70분으로 심폐바이패스 시작후 10일 동안 관류 및 표면냉각법으로 체온을 20도(직장)까지 감소시킨뒤 40분 동안 순환정지를 시켰다. 순환정지후 관류를 재개하여 20분 동안 재가온으로 체온을 정상화시키면서 심장 박동이 되돌아오는 것을 확인하였다. 관류 유속은 80~ 90mg/min 으로 시작하였고 체온 하강에 따라 유속을 조절하였다. 실험후 토끼를 희생시킨뒤 바로 부검을 시행하여 뇌, 척수, 신장, 십이지장, 폐, 심장, 간장, 비장, 췌장, 위장의 일부를 채취하여 수분함유량을 조사하였다. 각 실험군간의 수분양 비교는 Kruskal-Wallis 비모수 검정법에 의해 분석하였다. CPB 중 관류 유속 변화는 60~l00ml/kg/min 이었다. 동맥압은 대부분 35-55mmhg 사이에서 유지되었다. 재가온후 심장은 전례에서 박동을 재개하였다. 동맥혈가스분석 결과 심한 조직 허혈을 의미하는 정도의 대사 성 산증은 발견되지 않았다. 각 실험군별 조직수분양 측정 결\ulcorner 뇌를 포함한 각 장기들에서 실험군간체 유의 한 차이는 발견되지 않았다. 이러한 실험결과를 통하여 저자들은 (1) 적절한 기법하에서는 토끼에서도 정상 적인 심폐바이패스 운용이 가능하다는 것과, (2) 본 실험 범주에서는 저체온 순환정지시 트렌델렌부르그 자 세에 의한 뇌부종 발현에 대한 스테로이드의 예방효과를 검정할 수없다는 결론을 얻었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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