흰쥐 해마 절편에서 저산소증에 의한 5-hydroxytryptamine의 유리 변동에 미치는 산소유리기(Oxygen free radical) 제거물질의 영향

Abstract

최근 뇌혈류의 감소로 인하여 발생하는 신경 세포 손상은 허혈 당시보다 허혈이 발생한 조직으로 산소가 재공급되는 과정에서 발생한다. 저산소가 발생하는 동안 에너지 대사 장애와 이로 인한 세포내 칼슘 증가가 산소 유리기 전구 물질의 축적과 효소 활성의 변화를 일으켜 산소의 재공급시 이들에 의하여 산소 유리기가 생성되어 세포가 손상된다. 이러한 산소 유리기에 의한 세포 손상을 막기 위하여 내인성 항산화 기전이 존재하며 또한 산소 유리기 제거 물질의 외부적 투여로도 세포 손상이 억제 된다고 한다. 본 연구에서는 해마의 절편을 이용하여 저산소 및 산소의 재공급시 산소 유리기 제거 물질인 superoxide dismutase/catalase, dimetylsulfoxide, deferoxamine을 투여 한 후 ^(3)H-5-HT의 유리변동을 관찰하여 저산소 및 산소의 재공급시의 산소 유리기의 영향을 알아보고자 실험을 시행하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 정상 영양액내에서 해마 절편은 자발적으로 ^(3)H-5-HT를 유리하였으며 초기의 급격한 유리 감소 시기를 지난 후 40분경부터 안정되었다. 2. 20분간 저산소 영양액에 노출하였을 때 ^(3)H-5-HT유리가 크게 감소되었고 다시 정상 영양액으로 환원하였을 때 대조군보다 높은 ^(3)H-5-HT유리를 나타내었는데 이러한 반동성 유리증가는 실험기간 동안 지속되었다. 3. 정상 영양액내에 SOD/Catalase를 투여시 대조군과 큰 차이없는 ^(3)H-5-HT유리를 보였고, 정상 영양액내에 DMSO 및 Deferoxamine투여시는 투여후부터 실험 종료시까지 대조군보다 높은 ^(3)H-5-HT유리를 보였다. 4. 저산소 영양액 노출과 아울러 SOD/Catalase를 전투여하였을 때 저산소 영양액에만 노출시켰을 때 관찰되는 ^(3)H-5-HT유리 감소가 나타나지 않았고 산소의 재공급시에 관찰되는 반동성 유리증가가 소실되었다. 5. 저산소 영양액 노출과 아울러 DMSO를 전투여하였을 때 저산소 영양액에만 노출시켰을 때 관찰되는 ^(3)H-5-HT유리 감소가 나타나지 않았고 산소의 재공급시에는 저산소 단독 투여군과의 비교시 유리의 변동이 없었다. 6. 저산소 영양액 노출과 아울러 deferoxamine을 전투여하였을 때 저산소 영양액에만 노출시켰을 때 관찰되는 ^(3)H-5-HT유리 감소가 나타나지 않았고 산소의 재공급시에는 저산소 단독 투여군과의 비교시 유리의 변동이 없었다. 이상의 성적으로 보아 저산소 노출후 산소의 재공급시 나타나는 ^(3)H-5-HT유리의 반동성 증가가 superoxide dismutase/catalase의 투여시에만 봉쇄되는 것은 본 실험 조건하에서는 산소의 재공급시 주로 superoxide anion을 통하여 해마 신경의 과다 흥분을 일으킬 수 있는 것으로 생각된다.;Recently, much interest has been focused on the brain damage durin reperfusion. Oxygen free radicals, formed during ischemia/reperfusion, have been proposed as one of the main causes of reperfusion injury. This study was, therefore. aimed to investigate the role of oxygen free radical during ischemia/reperfusion using various oxygen free radical scavengers (superoxide/catalase, dimethy1sulfoxide, deferoxamine) in rat hippocampal slices. The results obtained are as follows: 1. Hippocampal slices released ^(3)H-5-HT spontaneously and ^(3)-5-HT release was stabilized at about fourty minutes. 2. When slices were exposed to hypoxia for 20 min. ^(3)H-5-HT release was markedly decreased and rebound release of ^(3)H-5-HT was observed on the post hypoxic period. 3. SOD/catalse did not changed, and DMSO or deferoxamine increased the release of ^(3)H-5-HT in control group. 4. When SOD/catalase was administered with hypoxia/reoxygenation, decrease of ^(3)H-5-HT release in hypoxic period and rebound increase in reoxygenation period was not seen. 5. DMSO or deferoxamine with hypoxia/reoxygenation prevented decrease of ^(3)H-5-HT release in hypoxic period, but had no effects on rebound increase in reoxygenation period. 6. When deferoxamine was administered with hypoxia and reoxygenation, decrease of ^(3)H-5-HT release that observed in hypoxic group was not seen, and ^(3)HI-5-HT release was not changed compare to hypoxic group in reoxygenation period. This result suggest that superoxide anion may play an important role in the reoxigenation induced rebound release of ^(3)H-5-I-HT in rat hippocampal slices.