항산화제로서 비타민 C가 적출된 쥐심장에서 허혈 및 재관류후 좌심실 기능회복에 미치는 영향

Effects of vitamin C as antioxidant on recovery of left ventricular function after ischemia and reperfusion in isolated rat heart

  • 류한영 (아주대학교 의과대학 흉부외과학교실) ;
  • 이철주 (아주대학교 의과대학 흉부외과학교실, 연세대학교 의과대학 흉부외과학교실)
  • 발행 : 1996.06.01

초록

과거에 심근보호에 대한 많은 조사는 저온의 고칼릅 심정지액 및 국소적 냉각에 의한 방법으로는한 계가 있다는 지적이 있었다. 따라서 최근의 실험들은 재관류의 방법에 따른 허혈 후 심근회복에 대하여 촛점이 맞춰 지고 있다. 재관류 시 산소에 의한 심근손상이 밝혀 짐으로써 oxygen free radical scavenger에 대한 관심이 높아지고 있다. 따라서 본 교실에서는 쥐에게 항산화제로서 비타민 C를 먹인 후 Langendorf'r system을 이용하여 허혈 및 재관류 시 좌심실 기능의 변화를 관찰하였다 대상은 체중 190-))Og의 Sprague-Dawley쥐를 암수 구별없이 사용하였다. 편의상 비타민을 먹이지 않 은 대조군을 Group A (n=10)라 하였고 200mg의 비타민을 먹인 실험군을 Group R (n=10)라 하였다. 실 험군의 경우는 비타민 C 200mg을 경구투여한 후 24시간에 시행하였다. 방법은 언저 복강을 통해 헤파 린과 펜토탈을 주입한 후 심장을 적출하여 Langendorff system에 거치하고 비운동성 역관류를 시켰다. 관류액은 변형된 Krebs-Henseleit solution을 사용하였다. 좌심실내에 풍선을 삽입하여 polygraph를 통해 좌심실의 혈역학적 기능을 관찰하였다. 먼저 20분간 심 揚\ulcorner안정될 때까지 기다린 다음 51. Thomas심 정 지액으로 심정 지를 시킨후 30분간 허 혈시키고 다시 20분간 재관류시켰다. 각 Group에서 허혈전후의 좌심실압의 비, dp/dt의 비,박동수의 비, 재관류 후 첫 박동 및 안정될 때 까지의 시간을Group간에 비 교하였다. 좌심실압의 비는 Group A가 평균 88.9%, Group B가 114%로 실험군이 의의있게 높았으며 역시 dp/dt도 Group A가 89.6%, Group B가 1)2.9%로 실험군이 의의 있게 높았다 그러나 박동수의 비, 재관류 후 첫 박동 및 안정될 때 까지의 시간의 비교는 통계 학적 의의가 없었다. 결론적으로 항산화제로서 비타민 C는 허혈 및 재관류 시 좌심실 기능회복에 도움이 되었다. 그러나 향후 임상적 적용을 위해서는 더욱 자세하고 많은 실험 이 요구된다.

The large number of past investigation on extended myocardial protection clearly indicates that cold potassium cardioplegia and topical cooling have limited capabilities. Accordingly, more recent experimen- tal approaches have focused on the modalities of reperfusion and their implication on postischemic myo- cardial recovery. Oxygen may play a crucial role in the development of ischemic and reperfusion injury. Reactive oxygen radicals may be produced during ischemia or reperfusion after incomplete reduction of molecular oxygen or from other pathway and then induce fatal injury of the heart. The important obser- vation of oxygen-induced myocardial damage during reperfusion has led to the concept of applying oxy- gen free radical scavengers. So, this study is on dietary vitamin C supplementation as antioxidant in rats to determine whether or not they have a higher tolerance against cardiac ischemia-reperf'usion injury under Langendorff system. Male or female Sprague-Dawley rats (190-33Og) were randomly separated into two groups. Group A was not treated(n=10). Group B received vitamin C supplement (n=10). Experiment was performed 24 hours after vitamin C 200mg fed orally as injectable ascorbic acid. There were significant differences in contractile parameters between control and vitamin C-treated group. The RLVP (r te of post/preischemic left ventricular pressure) and Rdp/dt (rate of post/preischemic dp/dt) were significant statistically between two groups (p<0.05). But, RHR (rate of post/preischemic heart rate), time to first beat and sta'utilization were not significant. In conclusion, pretreatment with the antioxidant, ascorbic acid, was found to preserve left ventricular contractile function. But the precise mechanism of action of ascorbic acid has not as yet been determined, so further study will be required.

키워드

참고문헌

  1. J Thorac Cardiovasc Surg v.86 Inhibition of surgically induced ischemia/reper-fusion injury by oxygen free radical scavengers Stewart,J.R.;Blackwell,W.H.;Crute,S.L.;Loughlin,V.;Greenfield,L.J.;Hess,M.L.
  2. J Mol Coll Cardiol v.16 Role of oxygen radicals in cardiac injury due to reoxygenation Gauduel,Y.;Duvelleroy,M.A.
  3. J Thorac Cardiovasc Surg v.95 Oxygen-derived free radical scavengers for amelioration of reperfusion damage in heart transplantation Jurmann,M.J.;Schaefers,H.J.;Dammerhayn,L.;Haverich,A.
  4. Ann N Y Acad Sci v.669 Antioxidant functions of vitamins. vitamin E and C, Beta-carotene, and other carotenoids Sies,H.;Stahl,W.;Sundquist,A.R.
  5. Ann Thorac Surg v.59 Pretreatment with antioxidants and allopurinol diminishes cardiac onset events in coronary artery bypass grafting Sisto,T.;Paajanen,H.;Metsa-Ketela,T.;Harmoinen,A.;Nordback,I.;Tarkka,M.
  6. Proc Natl Acad Sci v.86 Ascorbate is an outstanding antioxidant in human blood plasma Frei,B.;England,L.;Ames,B.N.
  7. J Thorac Cardiovasc Surg v.89 The ongoing quest for ideal myocardial protection McGoon,D.C.
  8. J Thorac Cardiovasc Surg v.100 A promising approach for improving the recovery of heart transplants Menasche,P.;Grousset,C.;Mouas,C.;Piwnica,A.
  9. J Thorac Cardiovasc Surg v.93 Clinical comparisons of methods of myocardial protection Daily,P.O.;Pfeffer,T.A.;Wisniewsk,B.S.
  10. Lancet v.341 Free-radical generation during angioplasty reperfusion for acute myocardial infarction Grech,E.D.;Dodd,N.J.F.;Bellamy,C.M.;Pervy,R.A.;Morrison,W.L.;Ramsdale,D.R.
  11. Lancet v.336 Transient release of lipid peroxides after coronary artery balloon angioplasty Roberts,M.J.D.;Young,I.S.;Trouton,T.G.(et al.)
  12. Circ Res v.61 Direct detection of free radicals in the reperfused rat heart using electron spin resornance spectroscopy Garlick,P.B.;Davies,M.J.;Hearse,D.J.;Slater,T.F.
  13. Ann Thorac Surg v.44 Free radicals and Cardioplegia : allopurional and oxypurinol reduce myocardial injury following ischemic arrest Chambers,D.J.;Braimbridge,M.V.;Hearse,D.J.
  14. Ann Thorac Surg v.45 Myocardial protection with blood cardioplegia in ischemically injured hearts : reduction of reoxygenation injury with allopurinol Vinten-Johansen,J.;Chiantella,V.;Faust,K.B.(et al.)
  15. Free Radic Res Commun v.18 Interaction between allopurinol and copper : possible role in myocardial protection Malkiel,S.;Har-El,R.;Schwalb,H.;Uretzky,G.;Borman,J.B.;Chevion,M.
  16. J Surg Res v.40 Superoxide generation during cardiopulmonary bypass : is there a role for vitamin E Cavarocchi,N.C.;England,M.D.;O'Bruen,J.F.(et al.)
  17. Science v.221 Dietary carcinogens and anticarcinogens. Oxygen radicals and degenerative diseases Ames,B.N.
  18. Free Radicals in Biology and Medicine(2nd ed) Halliwell,B.;Gutteridge,J.M.C.
  19. Proc Nutr Soc v.53 Vitamin E : molecular and biological function Burton,G.W.
  20. 대흉외지 v.24 Langendorff 분리쥐 심모형에서 L-carnitine이 허혈성 심근에 미치는 효과 정언섭;김송명