배경 및 목적:
혈관 평활근의 긴장도 조절에 관여하는 다양한 종류의 혈
관 활성 물질들이 심근에서도 K+ 통로의 활성 조절을 통한
심기능 조절에 관여함이 알려져 있다. 본 연구는 이들 심혈
관계 활성 물질이, 심근 허혈 및 재관류 시 ATP-민감성
K+(KATP) 통로가 심근세포의 허혈 손상과 부정맥 발생에 어
떤 역할을 하는지 알아보고자 하였다.
방 법:
효소(collagenase) 분리법으로 분리한 생쥐의 단일 심실근
세포로부터 excised inside-out patch(IOP) 및 cell-attached
patch(CAP)를 만들고, 각각 ATP-free 실험용액과 DNP
실험용액을 관류시켜 KATP 통로의 활성을 유도하고 혈관활
성물질에 의한 통로 활성의 변동을 측정하였다.
결 과:
Bradykinin(BRK, 1~10 μM)과 Prostaglandin I2(PGI,
10~50 μM)는 IOP 시행 후 나타나는 내향성의 통로 활성
에는 영향을 미치지 않았다. 그러나 세포내측에 ATP를 투
여하여 통로 활성이 약화된 상태에서는 각각 용량-의존적
으로 통로 활성을 증가시켰다. BRK와 PGI에 의한 내향성
통로 활성의 증가는 100 μM의 ATP 투여 시에 가장 현저하
였다. Endothelin(ET-1, 0.01~1 nM)과 Leukotriene D4
(LTD, 3~10 μM)는 IOP 시행 후 나타나는 내향성의 통로
활성을 각각 용량-의존적으로 감소시켰다. BRK(1~10 μM)
와 PGI(10~50 μM)는 CAP 시행 후 나타나는 내향성의 통
로 활성을 각각 용량-의존적으로 증가시켰으며 이 통로 활
성 증가 효과는 ATP-민감성 K+ 통로차단제인 glibenclamide
(50 μM)에 의해서 현저히 약화되었다. ET-1(0.01~1 nM)과
LTD(3~10 μM)는 CAP 시행 후 나타나는 내향성의 통로 활
성에 영향을 미치지 않았으나, 대사억제제 dinitrophenol
(50 μM)을 관류하여 유도된 통로의 활성은 용량-의존적으
로 감소시켰다.
결 론:
이상의 연구 결과로, 주요 혈관 활성 물질들은 ATP-민감
성 K+(KATP) 통로의 활성 조절에 관여하고 혈관확장제인 BRK
와 PGI는 통로 활성을 증가시키고, 혈관수축제인 ET-1과
LTD는 통로 활성을 감소시킴으로써 심근의 허혈 손상을 보
호하거나 조장하며 부정맥을 유발하는 데 관여할 것으로 추
론하였다.Background and Objectives:It has been known that various vasoactive agents are involved in the regulation ofcardiac function through the modification of the K+ channel activities, including the ATP-sensitive K+ channel(KATP). We examined the effects of several vasoactive agents on the cardiac KATP currents in isolated cardiac myocytes.Materials and Methods:Ventricular myocytes were isolated from the hearts of ICR mice by enzymatic digestion.The channel currents were recorded by the excised inside-out and cell-attached patch clamp configurations.Results:In the excised inside-out patches, bradykinin (BRK; 1-10 μM) and prostaglandin I2 (PGI; 10-50 μM)did not affect the channel activities, whereas the vasodilators increased the attenuated channel activities in thepresence of 100 μM ATP. BRK and PGI in parallel shifted the dose-response curves of ATP (1-1,000 μM),and this inhibited the KATP currents to the right. Endothelin (ET-1; 0.1-1 nM) and leukotriene D4 (LTD; 3-10μM) decreased the channel activities immediately after making the inside-out patches. However, the vasoconstrictorsdid not affect the attenuated channel activities by ATP. In the cell-attached patches, both BRK and PGIincreased the channel activities and these effects were markedly attenuated by glibenclamide (50 μM). ET-1 andLTD did not affect the baseline channel activities in the cell-attached patches, but they markedly attenuated thedinitrophenol-induced activities. Conclusion:It was inferred that certain vasoactive substances are involved inthe regulation of cardiac KATP channel activities, and that bradykinin and PGI2 enhance the channel activities,and ET-1 and LTD4 inhibit the channel activities. (Korean Circulation J 2006;36:516-525)