Eicosanoids가 뇌 허혈증 흰쥐에서 에너지대사 및 Ca++이동에 미치는 영향

Abstract

뇌 허혈시 나타나는 뇌 손상의 원인으로는 에너지 대사장해, 세포 산성화 및 세포 내 Ca^(++)의 과잉 축적등이 알려져 있다. 본 실험에서는 뇌세포막의 구성성분인 arachidonic acid(AA), eicosapentaenoic acid(EPA)및 docosahexaenoic acid(DHA)가 이와 같은 허혈성 뇌장애에 미치는 영향을 실험하였다. 6주간 AA, EPA및 DHA을 경구 투여한 Wistar계 웅성 흰쥐의 양측 경동맥 결찰 15분 후 단두한 허혈성 뇌의 대뇌피질에서 에너지 대사 관련 물질인 ATP ,creatine-phosphate(Pcr)및 glucose와 lactate을 표준 효소정량법으로 측정하였으며, synaptosome을 제조하여 세포내 Ca^(++)을 측정하였다. 양측 경동맥 결찰에 의한 뇌 허혈시 대조군에서는 현저하게 ATP, Pcr및 glucose양이 감소되고 lactate양은 증가된 반면, EPA투여군에서는 ATP, Pcr양이 대조군에 비하여 각각 61.5%, 48.3% 증가하였으며 lactate양은 35.5% 감소하였다. 또한, DHA투여군에서도 ATP, Pcr양이 각각 대조군에 비하여 46.2%, 55.2 % 증가하였다. 이러한 결과에 의하여 EPA나 DHA투여가 허혈성 뇌의 에너지 대사 장애에 대하여 개선효과가 있음을 알 수 있었다. 또한, 양측 경동맥 결찰에 의한 뇌 허혈시 세포 내 Ca^(++)농도가 정상 대조군에 비하여 현저히 증가하였으며, 이에 대하여 EPA나 DHA투여군에서 각각 43.3 % ,33.0 %의 감소를 보였다. 또한 N_(2) gas에 의한 허혈시 Wistar계 웅성 흰쥐의 EPA나 DHA투여군에서 허혈 전의 세포 내 Ca^(++)농도는 정상 대조군에 대하여 거의 유사하였으나, 허혈시에는 대조군에 비하여 각각 54.8%, 52.9%의 감소를 보였으며, 웅성 선천성 고혈압 쥐(spontaneous hypertensive rat, SHR)에서는 허혈 전의 세포 내 Ca^(++)농도가 정상 대조군에 비하여 EPA나 DHA투여군에서 각각 65.4%, 48.5%의 감소를 보였으며, 허혈시에도 허혈 대조군에 비하여 유의적인 감소를 보였다. 이와 같은 결과에 의하여 EPA나 DHA의 투여가 세포내 Ca^(++)의 과잉 축적을 억제 하므로서 뇌 허혈시의 뇌세포 손상을 방어하리라 생각된다. 결과적으로 EPA나 DHA는 장기 투여에 의하여 허혈성 뇌의 에너지 대사 장애의 개선효과와 세포 내 Ca^(++)의 과잉 축적에 대한 억제 효과가 있으며, 이는 EPA나 DHA의 허혈성 뇌에서의 뇌 세포 보호작용을 시사한다.;We studied the effect of eicosanoids on the content of energy metabolites and the intrasynaptosomal Ca^(++)([Ca^(++)]_(i)) concentration in cerebral ischemic rats. An ischemic model was made by bilateral carotid artery ligation (BCHL) and by incubation of synaptosomes under aglycemic and N_(2) gas bubbling condition. The concentration of ATP, creatine phosphate and glucose decreased at 15 minutes after BCAL while that of lactate increased in male Wistar rats. Oral adminstration of EPA(100mg/ml/Kg/day) or DHA(16mg/ml/Kg/day) for 6 weeks improved both the decreases and the increase of the cerebral energy metabolites. In addition, the increase of [Ca^(++)]_(i) under BACL was supressed by EPA or DHA treatment. When the both Wistar rats and SHRs were adminstered orally with EPA or DHA for 6 weeks, the effect on the increase of [Ca^(++)]_(i) under ischemia by N_(2) gas bubbling were protected. From these results, it may be that EPA or DHA treatment were greatly contributed to preservation of ischemic cerebral energy metabolism and Ca^(++) concentration.