The Effect of Vitamin E on the Composition of inflammatory Cells in Alveoli after Paraquat Intoxication in Rats

Paraquat에 의한 급성 폐손상에서 Vitamin E처치가 기관지폐포 세척액내 세포조성에 미치는 영향

Background : Acute pulmonary injury by paraquat are caused by multiple mechanisms including direct injury with oxygen free radicals and several mediators released from inflammatory cells. In order to clarify whether vitamin E could reduce tissue damages induced by intraperitoneal administration of paraquat and to investigate the pathogenetic mechanisms of paraquat-induced pulmonary injury, vitamin E as a free radical scavenger was administered. Method : Rats were divided into three groups (group 1 : control, group 2 : paraquat treated group, group 3 : paraquat and vitamin E treated group). Animals were sacrificed on day 1, day 2, day 3, and day 8 after the administration of saline, paraquat, or paraquat/vitamin E. Results : Treatment with vitamin E decreased the death rate of rats treated with paraquat. Comparing with control group ($1.37{\times}10^6/ml$), mean total cell counts recovered from the lavage fluid from animals treated with paraquat($1.65{\times}10^6/ml$) were increased(p=0.06). Magnitudes of increment of the total cell counts on the Day 8 in the vitamin E treated group were smaller than those of the animals treated with paraquat alone. The neutrophils began to appear in significant amounts in the lavage fluid on Day 8 after the administration of paraquat(37.0+12.7%). A significant decreasing neutrophil concentration at Day 8 was observed in the paraquat/vitamin E treated group(20.6+13.4%). Histologically the degree of pulmonary fibrosis was most prominent in the paraquat treated group while diffuse alveolar damage was continuously observed in the paraquat/vitamin E treated group and extensive interstitial lymphocytic infiltration was seen in the paraquat/vitamin E treated group. The paraquat/vitamin E treated group showed the less histologic changes. Conclusion : In this study vitamin E acting as a scavenger of neutrophil-derived free radicals and suppressant of lipid peroxidation, seemed to be the effective antioxidant in the inhibition of paraquat-induced pulmonary injury.

연구배경 : 산소유리기의 작용을 억제할 수 있는 vitamin E를 투여하여 pataquat에 의해 초래되는 폐손상이 억제되는지를 관찰하고 그 기전을 이해하기 위하여 본 연구를 시행하였다. 방 법 : 실험동물은 Sprague-Dawley 59마리를 3군으로 나누어 사용하였다. Paraquat는 24마리에서 복강내로 1회 투여하였고(paraquat 단독투여군), vitamin E는 24마리에서 paraquat를 투여하기 2일전 부터 도살때까지 경구 투여하였다(paraquat/vitamine E 병합투여군). 나머지 11마리는 paraquat 대신 생리식 염수를 복강내로 투여하였다(대조군). 결 과 : Paraquat 단독투여군에 비해 paraquat/vitamin E 병합투여군에서 도살전 사망율이 낮았다. 평균 총세포 수는 paraquat 단독투여군에서 대조군보다 증가된 소견을 보였다. 또한 대조군에서는 총세포수의 시간에 따른 변화가 관찰되지 않았으나, paraquat 단독투여군에서는 시간이 갈수록 증가하였고, paraquat/vitamin E 병합투여군에서도 시간이 지남에 따라 증가하였다. 기관지폐포 세척액내 paraquat 단독투여군에서 대조군에 비하여 증가되어 있었으며 시간이 지남에 따라 증가되었고, 단핵구는 상대적인 감소를 보였다. 그리고 paraquat/vitamin E 병합투여군에서도 호중구는 대조군에 비하여 증가되어 있었으나 시간에 따라 감소하는 경향을 보였고 림프구는 계속적인 증가를 보였다. 광학현미경 소견상 Vitamin E를 투여한 군에서는 paraquat 단독투여군에 비해 폐울혈과 부종이 적게 관찰되었으며, 기관지폐포 세척액에서와 같이 림프구의 침윤이 많았다. 결 론 : 결론적으로 백서에서 paraquat 투여시 vitamin E의 병합투여로 쥐의 치사율이 감소한 경향이 관찰되었고, 호중구침윤의 증가가 억제되는 소견을 보이는 바이는 부분적으로 vitamine E가 산소유리기의 세포손상을 감소시키는 것에 기인한다고 생각된다.