• 제목/요약/키워드: myocardial ischemia/reperfusion

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Peroxisome proliferator-activated receptor γ is essential for secretion of ANP induced by prostaglandin D2 in the beating rat atrium

  • Zhang, Ying;Li, Xiang;Liu, Li-Ping;Hong, Lan;Liu, Xia;Zhang, Bo;Wu, Cheng-Zhe;Cui, Xun
    • The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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    • 제21권3호
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    • pp.293-300
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    • 2017
  • Prostaglandin $D_2$ ($PGD_2$) may act against myocardial ischemia-reperfusion (I/R) injury and play an anti-inflammatory role in the heart. Although the effect of $PGD_2$ in regulation of ANP secretion of the atrium was reported, the mechanisms involved are not clearly identified. The aim of the present study was to investigate whether $PGD_2$ can regulate ANP secretion in the isolated perfused beating rat atrium, and its underlying mechanisms. $PGD_2$ (0.1 to $10{\mu}M$) significantly increased atrial ANP secretion concomitantly with positive inotropy in a dose-dependent manner. Effects of $PGD_2$ on atrial ANP secretion and mechanical dynamics were abolished by AH-6809 ($1.0{\mu}M$) and AL-8810 ($1.0{\mu}M$), $PGD_2$ and prostaglandin $F2{\alpha}$ ($PGF2{\alpha}$) receptor antagonists, respectively. Moreover, $PGD_2$ clearly upregulated atrial peroxisome proliferator-activated receptor gamma ($PPAR{\gamma}$) and the $PGD_2$ metabolite 15-deoxy-${\Delta}12$, 14-$PGJ_2$ (15d-$PGJ_2$, $0.1{\mu}M$) dramatically increased atrial ANP secretion. Increased ANP secretions induced by $PGD_2$ and 15d-$PGJ_2$ were completely blocked by the $PPAR{\gamma}$ antagonist GW9662 ($0.1{\mu}M$). PD98059 ($10.0{\mu}M$) and LY294002 ($1.0{\mu}M$), antagonists of mitogen-activated protein kinase (MAPK)/extracellular signal-regulated kinase (ERK) and phosphatidylinositol-3-kinase (PI3K)/protein kinase B (Akt) signaling, respectively, significantly attenuated the increase of atrial ANP secretion by $PGD_2$. These results indicated that $PGD_2$ stimulated atrial ANP secretion and promoted positive inotropy by activating $PPAR{\gamma}$ in beating rat atria. MAPK/ERK and PI3K/Akt signaling pathways were each partially involved in regulating $PGD_2$-induced atrial ANP secretion.

Identification of a Marker Protein for Cardiac Ischemia and Reperfusion Injury by Two-Dimensional Gel Electrophoresis and Matrix-Assisted Laser Desorption Ionization Mass Spectrometry

  • Lee, Young-Suk;Kim, Na-Ri;Kim, Hyun-Ju;Joo, Hyun;Kim, Young-Nam;Jeong, Dae-Hoon;Cuong, Dang Van;Kim, Eui-Yong;Hur, Dae-Young;Park, Young-Shik;Hong, Yong-Geun;Lee, Sang-Kyung;Chung, Joon-Yong;Seog, Dae-Hyun;Han, Jin
    • 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.

흰쥐에서 급성심근경색 3일 후 흉부 대동맥 혈관 반응성의 변화 (The Change of Vascular Reactivity in Rat Thoracic Aorta 3 Days after Acute Myocardial Infarction)

  • 이섭;노운석;장재석;배지훈;박기성;이종태
    • 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.

Nitric oxide, Isosorbide dinitrate 및 Sodium nitroprusside가 쥐의 허혈성 심근에 미치는 영향 (The Effect of Nitric Oxide, Isosorbide Dinitrate and Sodium Nitroprusside on Ischemic Myocardium of Rat)

  • 정종화;김수현;김송명
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제29권10호
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    • pp.1055-1065
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    • 1996
  • 혈관확장의 기전으로 혈류를 증가시킨다고 보고된 nitric oxide(이하 NO), Isosorbide dinitrate(이하 ISDW), 그리고 sodium nitroprusside(이하 SWP)에 대해 어떤 물질이 허혈성 심근에서 더 효과적인지를 알아보기 위해 이 실험을 시행하였다. 그리고 실험군은 정상대조군(1군), WO군(2군), ISDW군(3군), SWP군(4군)으로 나누었다. 실험 대상은 쥐의 심근을 채택하였으며, 실험 모델은 isolated constant pressure Langendorfr system을 채택하였다. 그리고 효과를 비교하기 위해서 냉동 심근과 관혈류내의 lactate와 CK-MB수치, 관혈류량, LVDP, dp/dt등을 측정하였다. 결과는 12군과 4군에서 허혈전 상태에서의 lactate치가 낮았다(p<0.0025). 2. 반면에 관혈류량은 2군과 4군에서 높았다. 3. 허혈전과 허 혈후에 생산된 lactate수치의 비는 2군과 4군에서 낮았다(p< 0.005). 4.관혈류내의 CK-MB치는 2군과 3군에서 낮았으며,냉동 심장내의 CK-MB치는 2군과4군에서 낮았 다. 5. 관혈류량은 전 실험 과정 에서 2군과 4군에서 높았다(p<0.005) 6. 허혈전 상태 에서의 LWP는 2군에서 가장 높았다. 7. +maximal dp/dt는 2군에서 가장 높았다. 8. 허혈전과 재\ulcorner류후의 회복률은 1군이 가장 높았다. 9. (-dp/dt)1(+dp/dt)의 비는 각군에서 각각 116%, 100%, 100%, 55%였다. 0. total dp/dt의 회복률은 각각 34%, 67%, 51%, 76%였다 결론적으로 nitric oxide는 관상혈관의 확장에 상당한 효과가 있는것으로 생각되며, lactate와 CK-MB 의 생산은 NO 군과 ISDW군에서 효과적으로 낮았다.

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체외순환 시 정상 산소분압과 고 산소분압의 염증반응 및 심근손상에 관한 비교연구 (Comparison of Inflammatory Response and Myocardial injury Between Normoxic and Hyperoxic Condition during Cardiopulmonary Bypass)

  • 김기봉;최석철;최국렬;정석목;최강주;김양원;김병훈;이양행;조광현
    • 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.

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