개의 부분간 이식시 Lipo pge1이 허혈-재관류 손상 및 혈중 endothelin-1 농도에 미치는 영향

Abstract

간 이식 후 허혈-재관류 손상으로 부터 간을 보호하기 위한 목적으로 Prostaglandin E1(PGE1)을 이용하고자 하는 다양한 연구가 진행되어 왔으나 연구마다 상반된 결과가 보고되어 그 효과에 대해서는 논란이 있으며 PGE1의 불안정성이 가능한 원인 중의 하나로 지적되고 있다. 본 연구에서는 염증 조직에 선택적으로 작용하면서 안정적인 lipo-PGE1을 사용하여, 간 이식 후부터 PGE1을 투여하였던 기존의 연구와는 달리 허혈 손상이 진행될 가능성이 있는 간의 구득과정부터 투여하면서 허혈 간 보호효과를 확인하고자 하였다. 간 이식 수술 후 미세순환 장애의 매개자중 하나로 주목 받고 있는 Endothelin-1 (ET-1)은 hepatic stellate 세포(Ito 세포)를 수축시킴으로써 허혈-재관류 손상을 악화시키는 것으로 알려져 있는데 최근에 lipo-PGE1이 직접적으로Ito세포의 수축을 억제한다는 연구 결과가 보고되었다. 본 연구에서는 간의 구득과정에서부터 투여한 lipo-PGE1이 이식간의 허혈 손상을 경감시키는지를 간효소치를 통하여 판정하고, lipo-PGE1의 투여가 이식 전후 및 재관류후의 ET-1 농도에 미치는 영향과 ET-1 농도와 간 손상의 상관관계를 관찰하고자 하였다. 25kg 내외의 잡종견을 lipo-PGE1 투여군과 대조군으로 나누어 동종 부분간 이식 수술을 시행하였다. Lipo-PGE1투여군은 간의 구득 및 이식과정에서 비장 정맥을 통해 lipo-PGE1(lipo-PGE1 50 mg /생리식염수 80cc)을 지속적으로 투여하였고 48시간동안 lipo-PGE1(60 mg/day)의 투여를 유지하였다. 대조군에서도 같은 방법으로 수술이 이루어졌으며 lipo-PGE1 대신 동량의 하트만수액이 투여 되었다. 간 손상의 정도를 측정하기 위해 Aspartate aminotransferase(AST), Alkaline phosphatase(ALP), Lactate dehydrogenase(LDH)가 자동분석기로 측정되었다. ET-1은 ELISA법으로 측정되었다. 연구결과는 다음과 같다. 1. 간 효소치의 변화를 보면, AST는 재관류 1시간후, 48시간후 측정치 모두 lipo-PGE1 투여군에서 통계적으로 유의하게 상승이 억제되는 소견을 보였다. ALP는 최고치를 이룬 재관류 48시간후의 측정치가 lipo-PGE1 투여군에서 통계적으로 유의하게 상승이 억제되었다. LDH는lipo-PGE1투여군에서 재관류 1시간후 48시간후 모두 수치상으로는 낮은 소견을 보였으나 통계적으로 두 군 간의 유의한 차이는 없었다. 2. ET-1농도는 기저값이 lipo-PGE1 투여군에서 대조군에 비해 8배 가량 높은 수치를 보였으며 lipo-PGE1을 지속적으로 투여하였을 때 재관류후 ET-1 농도에는 특별한 변화가 없었다. 반면 대조군에서는 재관류후 ET-1 농도가 서서히 상승하여 재관류후에는 두 군간의 유의한 차이가 소실 되었다. 3. ET-1의 농도와 AST, ALP, LDH의 상승 사이에는 상관관계가 없었다. 개의 부분간 이식 과정에서 lipo-PGE1을 간의 구득과정부터 투여한 경우 간 효소치의 상승이 유의하게 억제되어 lipo-PGE1의 허혈 간 보호 효과를 확인할 수 있었다. ET-1의 농도는 기저값이 오히려 lipo-PGE1투여군에서 대조군에 비해 현저히 높았으며 재관류후 두 군간의 차이는 소실되었다. 이러한 결과는 lipo-PGE1이 허혈-재관류 손상과 무관하게 ET-1의 분비를 자극하거나, ET-1과 ET수용체간의 결합과정, 또는 ET수용체 발현 자체를 억제하여 ET-1의 제거율(clearance)을 감소시킴으로써 나타나는 현상으로 해석하였다. ; Hepatoprotective effect of Prostaglandin E1 (PGE1) has been verified in numerous animal experiments but not so apparent in clinical trials. Although the reason for this discrepancy in clinical results is still unknown, one possible explanation is the instability of PGE1. In this study, the hepatoprotective effect of lipo-PGE1, which is known to be stable during pulmonary circulation and have more targeting effect, was investigated in canine partial liver allotansplantation. In order to reckon in the possible injury during harvest of partial liver, lipo-PGE1 was infused from the start of living graft harvest procedure. Endothelin-1 (ET-1) is one of the key factors controlling sinusoidal microcirculation, directly acting on Ito cell (hepatic stellate cell) contraction. After liver transplantation, increased ET-1 plays a major role in hepatic sinusoidal microcirculatory disturbance, resulting in liver damage. The lipo-PGE1 has been reported to inhibit ET-1 induced stellate cell contraction. The effect of lipo-PGE1 on the change of ET-1 concentration and the relationship between ET-1 concentration and the liver damage were assessed in this study. Mongrel dogs weighing about 25kg were divided into control(n=6) and lipo-PGE1(n=6) group. Partial liver allotransplantation was performed. In lipo-PGE1 group, lipo-PGE1 was slowly infused through splenic venous cannulation during the donor liver harvesting procedure (50mg) and continuously infused (60mg/day) for 48hrs after reperfusion. The AST, ALP, and LDH were monitored. The ET-1 concentrations were measured by ELISA. The results were as follows: 1. The AST and ALP levels of the lipo-PGE1 group were significantly lower than that of the control group at both 1 hour and 48 hours after reperfusion. The LDH level in lipo-PGE1 group was lower at 1 hour and 48 hours after reperfusion, but no significant differences were shown between two groups. 2. The baseline ET-1 concentration of lipo-PGE1 group was eight times higher than that of control group. In control group, ET-1 concentration was elevated gradually and there was no significant difference between two groups at 48 hours after reperfusion. 3. There was no significant relationship between ET-1 concentrations and AST, ALP, LDH levels. This study demonstrated the hepatoprotective effect of the lipo-PGE1 against ischemia-reperfusion injury in canine partial liver allotransplantation. However, in spite of the hepatoprotective effects of the lipo-PGE1, baseline ET-1 level was eight times higher in lipo-PGE1 group than that in control group. The possible mechanisms of high baseline ET-1 concentration in lipo-PGE1 group could be: 1) Lipo-PGE1 was a mediator in the release of endothelin or 2) Lipo-PGE1 blocked the ET-ET receptor binding and inhibited ET-1 clearance or 3) Lipo-PGE1 suppressed the expression of the ET-receptor.