Effect of Unilateral Renal Perfusion of Cyclosporine and Mitomycin on Rat's Kidney

Cyclosporine과 Mitomycin의 일측성 신관류로 초래되는 백서 신병변에 관한 연구

Purpose : The use of cyclosporine and mitomycin in various immunologic or neoplastic disorders has been known to cause wide-ranged nephrotoxic effects including thrombotic microangiopathy. However, the mechanism of nephrotoxicity of these drugs has not been studied adequately, so that present experimental study has been undertaken to find out whether these drugs can cause direct damage to the kidney and to clarify the pathogenetic mechanism of nephrotoxic effect of these drugs. Materials and methods : Sprague-Dawley rats weighing 250-300 gm were used for experimental animals and unilateral renal perfusion technique, modified from the method described by Hoyer et al was used. Isolation of left kidney from systemic circulation was made by clamping aorta and left renal vein and a hole was punctured in the anterior wall of the left renal vein. Cyclosporine (2.5 mg in 4 ml solution) and mitomycin (1.6 mg in 4ml solution) were infused through left renal artery and normal saline was used in control rats. Forty-eight hours after infusion of the drugs, animals were sacrificed and left kidney removed and processed for histologic examination. Total ischemic time of left kidney was less than 15 minutes: Results : Cyclosporine-perfused group showed severe swelling of glomerular endothelial ceil along with swelling of glomerular epithelial cell and interstitial vascular endothelial cell. Mitomycin-perfused group also showed severe swelling of glomerular endothelial and epithelial cells. And in addition to these findings, they demonstrated platelets aggregation, swelling and degranulation of platelets and fibrin accumulation in some of the capillaries, indicating occurrance of thrombotic microangiopathy. Conclusion : present experiment indicates that cyclosporine and mitomycin can cause direct toxic injury to renal endothelial cell. And this direct toxic damage to endothelial cell seems to be an important initiating event for the development of thrombotic microangiopathy.

목 적 : 면역억제제로 사용되는 cyclosporine과 항암제로 사용되는 mitomycin의 신장에 미치는 직접적인 독성여부를 확인하고 이들 약제의 사용으로 초래되는 신장병변의 발생기전을 알아보고자 본 연구를 시행하였다. 대상 및 방법 : 실험동물은 체중 250-300gm의 Sprague-Dawley계 흰쥐를 암수 구별없이 사용하였으며 약물 투여는 Hoyer등이 기술한 방법을 다소 변형한 일측성 신관류 방법을 사용하여 좌측 신장을 대동맥과 대정맥의 혈류로부터 차단하고 좌측 신동맥을 통하여 좌측신을 관류시켰다. Cyclosporine은 4 mL에 2.5 mg, mitomycin은 4 mL에 1.6mg의 농도로 하였고 대조군은 생리적 식염수를 .사용하였으며 혈관 clamping으로부터 감자제거까지 소요된 총 ischemic time은 15분을 초과하지 않았다. 약제 투여후 48시간에 실험 동물을 도살하고 좌측 신장을 적출하여 광학 및 전자 현미경 검사를 시행하였다. 결 과 : Cyclosporine투여군에서는 사구체 내피세포 및 상피세포의 심한 종창이 있었으며 간질내 모세혈관의 내피세포도 심한 종창을 보였다. Mitomycin투여군에서는 사구체 내피세포 및 상피세포의 심한 종창을 보였으며 일부의 모세 혈관에는 혈소판의 응집, 종창 및 탈과립 현상과 섬유소 물질도 포함된 혈전성 미세혈관 병변의 소견을 보였다. 결 론 : Cyclosporine과 mitomycin은 신장 내피세포에 직접적인 손상을 초래하며 그러므로 이들 약제 사용으로 인한 혈전성 미세혈관 병변 (용혈성 요독증)의 발생 기전에는 이들 약제의 신장 내피세포에의 직접적인 손상이 중요한 시발점이 되는 것으로 생각된다.($41.4\%$)이 신초음파에서 이상소견을 보였다. 방광요관역류가 있었던 32명(53역류신장)은 역류정도에따라 Grade $I:25.0\%,\;II:44.5\%,\;III:64.3\%,;IV:92.9\%,\;V:100\%$에서 초기 DMSA 신주사상 이상소견을 보였다. 53역류신장중 전체적으로 DMSA신주사에서 36신장($68.0\%$), 신초음파에서 26신장($49.1\%$)이 이상소견을 보여 유의한 차이를 보였으며(P<0.05). 특히 Grade IV 역류신장에서 유의한 차이가 있었다(P<0.05). 결 론 : DMSA신주사를 이용한 급성신우신염의 진단은 신초음파검사 보다 유용하며, 초기 DMSA신주사 소견상 이상소견을 보인 경우 약 8-12주 후 추적검사를 시행하여 변화를 관찰하고 섭취결손 부분이 남아있는 경우에는 향후 새로운 병소의 출현 혹은 정상화 여부를 보기 위한 추적검사가 필요하리라 사료된다. 방광요관역류 환아에서 DMSA신주사소견은 방광요관역류의 정도가 심할수록 이상소견을 보일 확률이 높으며 신초음파 검사보다 민감도가 높은 것을 알 수 있었다.이는 혈압을 조절시키지 못하였고 저단백식이 항고혈압제투여군은 저단백식이 단독투여군보다 혈압조절 및 단백뇨의 감소 소견은 유의한 차이를 보였으나, mesangial matrix expansion score,대상성 사구체비대는 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다. 그러므로 만성신부전의 진행을 지연시키는데 있어서 저단백식이와 함께 항고혈압제를 추가하였을 때 항고혈압제에 의한 추가적인 지연 효과는 관찰되지 않았다.학생이 남학생보다 높고, 물리치료과를 타의로