The level of antioxidant enzymes in red blood cells of patients with chronic obstructive pulmonary disease

만성폐쇄성 폐질환 환자에서 적혈구 항산화효소의 변화

Background : Toxic oxygen free radicals have been implicated as important pathologic mediators in many clinical disorders. Enhancing the intracellular content of antioxidant enzymes(superoxide dismutase, glutathione peroxidase, and catalase) can provide means of limiting biological damage caused by oxygen free radicals. The oxygen free radicals and changes of antioxidant enzymes are though to play a role in the pathogenesis of chronic obstructive pulmonary disease. Method : To investigate the pulmonary oxygen radical injury and the protective role of antioxidant enzymes in Chronic obstructive pulmonary disease(COPD), author measured the amount of thiobarbituric acid reactants, the activities of antioxidant enzymes and the sulfhydry1 groups of glutathione in serum and red blood cells from the patients with COPD(COPD patients) and the normal controls. Results : The thiobarbituric acid reactant in serum and red blood cells of COPD patients was increased than those of the normal controls, and the superoxide dismutase activity in red blood cells was no statistical difference in both groups. But the glutathione peroxidase and catalase activities in red blood cel1s of COPD patients were significantly lowered than those of the normal controls. The sulfhydry1 groups in serum and red blood cells were no statistically difference in both groups. Conclusion : These results suggest that the increased thiobarbituric acid reactants in serum and RBCs of chronic obstructive pulmonary disease mean oxygen radical toxicity, and the decreased glutathione peroxidase and catalase activities in RBC could take pan in pathogenesis of chronic obstructive pulmonary disease.

연구배경 : 호기성 생물에서 산소의 대사과정 중에 산소의 불안전한 환원으로 산소유리기가 생성되는데 이들 산소유리기의 현저한 증가시 페손상 등 임상적으로 중요한 독성을 일으킬 수 있다고 5 알려져 있어 증가된 산화물이 여러 형태로 만성폐쇄성 폐질환의 발생에 관여 할 것으로 생각된다. 산소유리기의 폐손상과 이에 대한 항산화효소의 방어효과 및 활성도 변화를 관찰함으로 만성폐쇄성 폐질환의 병태생리의 일부분을 알 수 있겠다. 방법 : 만성폐쇄성 폐질환 환자군과 정상대조군 각 15명의 혈청과 적혈구에서 thiobarbituric acid reactant 변화와 항산화효소들(superoxide dismutase, glutathione peroxidase, catalase)의 활성도, 그리고 glutathione의 sulfhydry1기 를 측정하여 비교하였다. 결과 : Thiobarbituric acid reactant는 만성폐쇄성 폐질환 환자군에서 정상대조군보다 혈청과 적혈구에서 모두 유의한 증가를 보였고, superoxide dismutase활성도는 두 군사이에 유의한 차이가 없었으나, glutathione peroxidase와 catalase활성도는 만성폐쇄성 폐질환군에서 정상대조군보다 유의하게 감소되었다. 그리고 총 sulfhydryl기와 비단백 sulfhydryl기 모두 혈청과 적혈구에서 유의한 차이가 없었다. 결론 : 만성폐쇄성 폐 질환 환자에서 thiobarbituric acid reaclant의 증가를 보인 것은 산소유리기에 의한 세포손상을 나타내며, 항산화효소들중 superoxide dismutase는 큰 차이가 없었으나 glutathione peroxidase, catalase등은 대조군에 비해 유의하게 감소하여 만성폐쇄성 폐질환 환자에서 glutathione peroxidase 와 catalase 감소가 세포손상 기전의 한부분으로 작용한 것으로 사료된다.