Role of Blood Flow vs. $O_{2}$ Consumption in Nicotinamide-induced Increase $pO_{2}$ in a Murine Tumor

Nicotinamide에 의한 종양내 산소 분압의 증가에 있어서 혈류 또는 산소 소모의 역할

We evaluated the effect of nicotinamide on cellular $O_{2}$ consumption and metabolic status i.e., adenylate phosphates and $NAD^{+}$in-vitro, and changes in blood flow in-vivo, to determine whether changes in cellular metabolism or increased oxygen availability, was responsible for increased tumor oxygenation. Thirty min, pre-incubation of cells with$\∼$4mM (= 500mg/kg) nicotinamide resulted in no change in cellular $O_{2}$ consumption. Similarly neither the adenylate Phosphates nor the cellular $NAD^{+}$levels were altered in the presence of $\∼$4mM nicontinamide. In-vivo, nicotinamide (500mg/kg) increased $O_{2}$ availability as estimated by changes in relative tumor blood flow (RBC flux). The changes in RBC flux measured by the laser Doppler method, were tumor volume dependent and increased from$\∼$35$ \% $ in$\∼$ 150$mm_{3}$tumors to$\∼$~75$ \% $ in$\∼$500$mm^{3}$ tumors. In conclusion, these observations indicate a reduction in local tissue $O_{2}$ consumption is not a mechanism of improved tumor oxygenation by nicotinamide in FSa II murine tumor model. The primary mechanism of increased $pO_{2}$ appears to be an increased local tumor blood flow.

Nicotinamide(NA)에 의한 종양내 산소 분압의 증가가 세포내 신진 대사의 변화 또는 산소 접근성의 변화에 기인하는지 규명하고자 NA의 세포내 산소 소모와 신진 대사에 미치는 영향을 다음과 같이 실험하여 보았다. 즉 시험관에서는 Adenylate Phosphates와 $NAD^{+}$의 변화를 동시에 생체에서는 혈류의 변화를 통하여 측정하였다. 세포 배양전 30분간 4mM(=500mg/kg) NA 처리시 세포내 산소 소모에는 영향이 없었다. 또는 4mM NA에서 세포내 Adenylate phophates와 $NAD^{+}$치의 변화도 없었다. 종양내 혈류의 변화(적혈구 흐름)로 생체내에서 NA가 산소의 접근성의 증가를 가져오는지 평가하였다. 레이저 도플러로 적혈구 흐름의 변화를 측정하였는데, 종양의 크기와 비례해서, 150$mm^{3}$ 크기의 종양에서 적혈구 흐름이 35$\% $증가하였으며 500$mm^{3}$종양에서 75$\% $증가하였다. 결론적으로 이상의 관찰에서 FSaII 생쥐 종양 모델에서 NA에 의한 종양내 산소 분압의 증가는 국소적 산소 소모의 감소에 의한 것이 아니며, 국소 종양내 혈류의 증가가 종양내 산소 분압 증가의 주 기전으로 사료된다.