Abstract
The Effect of Nitric Oxide on Gallbladder Motility
Hong Soon Chan, Chang Ki Churl*Department of Surgery, Department of Pharmacology*
Gyeongsang National University College of Medicine
(Background/Aim) Abnormality in GB motility is related with many gallbladder diseases including GB stone. Gallbladder motility is controlled by both hormonal and neural mechanisms. CCK, gastrin, motilin play a role on gallbladder contraction and VIP, somatostatin are inhibitory agents. Nitric oxide(NO) is known to account for the biologic properties of endothelium dependant relaxing factor. It also plays an important role in mediation of relaxation in various types of non-vascular smooth muscle of GI tract. The objective of this study was to determine the effect of nitric oxide in human gallbladder muscle.
(Method) In this study, nitric oxide was generated by photolysis using long wave-length UV lamp(366 nm) on NO carrying molecule, streptozotocin. GB muscle strips were obtained from 10 cholecystec- tomized patients and contracted by potassium or CCK-8. We also investigated the effect of methylene blue, which is a inhibitor of guanylate cyclase, after addition of methylene blue to the organ bath con- taining streptozotocin. Gallbladder movements were recorded using Polygraph(Grass model 79E, USA).
And we identified the production of nitric oxide using nitrite assay in our No generating system.
(Results)
1. Streptozotocin, No containing compound, released NO when UV irradiated. The longer UVR and the higher concentration of STZ, the larger is the amount of produced NO.
2. The human GB muscle was relaxed immediately by photo-induced NO and rapidly disappeared.
The maximal relaxation under STZ, 60 sec UVR was 23.1 % comparing potassium or CCK induced con- traction.
3. The relaxation was significantly inhibited by methylene blue, the inhibitor of gualylate cyclase.
(Conclusion) According to above results, we confirmed that nitric oxide relaxed human gallbladder muscle. And we think that the further study should be done to examine whether the L-arginine/NO pathway exist in human GB.
Key Words : Nitric oxide, Gallbladder, Motility
각주 : 본 연구는 1995년도 경상대학교병원 임상연구비의 일부보조로 이루어진 것임.
Nitric Oxide 가 담낭의 운동성에 미치는 영향
경상대학교 의과대학 외과학 교실, 약리학 교실*
홍 순 찬 , 장 기 철 *
서 론
담석질환을 포함한 담낭의 많은 질환들은 담낭의 운동성의 이상과 관련이 있다고 알려져 있다. 콜레 스테롤 담석(cholesterol stone)의 형성은 콜레스테 롤에 의한 과포화 담즙형성, 담낭내의 담즙의 정체 (stasis), 핵화(nucleation) 등이 복합적으로 작용하 는 것으로 알려져 있고, 색소성 담석 (pigment stone)은 감염, 담낭의 운동성 저하 등이 발생원인 으로 알려져 공히 담석의 형성에는 담낭의 운동성 이상이 중요한 것으로 알려져 있다1. 또한 급성 비 담석 담낭염은 장기간금식으로 인한 담낭의 저류 (stasis)와 관련이 깊은 것으로 보고되고 있다.2따라 서 담낭의 운동기전을 이해하는 것이 담석형성을 위시한 많은 담낭질환을 이해하는데 아주 중요하 다.
담낭은 크게 호르몬과 신경조절에 의해 그 운동성 이 조절된다고 알려져 있다. 호르몬의 조절에는 담 낭을 수축시키는 것으로서 cholecystokinin(CCK), gastrin, Cerulein, motilin, neurpeptide Y, sub- stance P 등이 알려져 있고, 담낭을 이완시키거나 담낭의 CCK 에 대한 작용을 억제시키는 물질로서 는 vasoactive intestinal polypeptide(VIP), somato- statin, pancreatic polypeptide, peptide YY, pan- creastatin 등이 보고되고 있으며, 신경조절은 intra- mural plexus 을 통하여 조절된다고 알려져 있고 이 plexus 는 cholinergic, catecholaminergic, sero- tonergic, peptidergic neuron 을 포함한다고 알려 져 있다.3이와 같이 담낭의 운동에는 여러 가지 복 잡한 기전이 관여하고 있는데 최근 소화기계 장의 평 활 근 을 이 완 시 킨 다 고 보 고 되 고 있 는 nitric oxide(NO) 의 담낭의 운동성에 관한 효과 등은 거 의 알려져 있지 않은 실정이다.
Nitric Oxide 는 최근 혈관의 평활근을 이완시키는 것으로 알려진 내피성 의존인자(EDRF,endothelial derived ralaxing factor) 가 nitric oxide 라는 사실
이 보고4,5,6 된 이후 관심이 높아진 물질로 nitric
oxide 는 이외에 소화기계 장의 평활근에서도 NANC(nonadrenergic noncholinergic) neurotrans- mitter 로 작용하여 이완을 일으킨다고 보고되고 있 다.7-13그러나 아직 담낭에 관한 nitric oxide 의 역할 은 거의 알려진바 없다.14만약 nitric oxide 가 다른
소화기계에서와 같이 담낭에도 inhibitory 이와을 한다면 이는 담낭의 운동성을 이해하는데 상당히 중요한 사실이라고 생각된다.
이에 본 연구자는 첫째, 담낭의 평활근에 nitric oxide 을 주입하면 이완될 것인가? 둘째, 그렇다면 그 작용기전은 무엇인가? 의 두 가지 문제를 알아보 기 위하여 본 연구를 계획하게 되었으며, 이러한 관 찰을 통하여 담낭의 운동성에 관여하는 nitric oxide 의 역할을 밝히고 궁극적으로 담석의 형성기전을 포함한 많은 담낭질환의 병리를 이해하는데 기여를 하고자 하였다.
대상 및 방법
1) 담낭근 절편 표본작성
담낭적출술을 시행 받는 환자들에서 담낭의 일부 를 떼어 이것을 재빨리 Krebs-Ringer bicarbonate 완충용액(조성 mM; NaCl 119.8, KCl 4.6, CaCl2 2.5, MgCl2 1.2, NaHCO3 24, KH2PO4 1.2, glu- cose 10 EDTA 0.1, pH 7.4)내에서 결체조직 및 지 방조직을 제거한 후 mucosa 와 serosa 을 제거한 뒤 1x1x5 mm 크기의 절편을 만든다.
절편은 Krebs-Ringer bicarbonate 완충용액이 들 어있는 10 ml 이중벽 organ bath 밑부분에 한쪽 끝 을 고정하고 다른 한쪽은 force displacement trans- ducer(FT 03, Grass, Quincy, MA, USA)에 연결하 여 담낭근 절편의 수축운동을 Polygraph(Grass model 79E, Quincy, MA, USA) 에 기록한다.
Organ bath 의 이중벽 사이를 보온된 물로 계속 순 환시켜 bath내의 Krebs-Ringer bicarbonate 완충용 액을 37 C로 유지시키고 95% 의 산소와 5% 의 탄산 가스의 혼합기체를 계속 공급하여 pH 를 7.4 로 유 지하여 bath 내에 약물을 투여하고 나타나는 수축 곡선 변동을 관찰한다.
2) Nitric Oxide 생성방법
Chang 등의 방법에 따라 nitric oxide 기 함유 화 합물로 strptozotocin 을 organ bath 에 넣고 자외선 조사를 하여 nitric oxide 기가 유리되도록 한다. 자 외선 광원은 파장이 254 - 375nm 최고파장이 366 nm인 Mineral light(R), model UVGL-58(UVP Inc., San Gabriel, CA, USA) 를 사용한다. 이 광원을 가 능한 organ bath에 가까이 접근시켜 자외선 강도가
커지도록 한다.
3) 수축이완운동 기록
약 90 분간 organ bath 내의 Krebs-Ringer bicar- bonate 완충용액을 반복하여 갈아주면서 담낭절편 을 약 1 g 의 크기로 긴장시킨 상태에서 운동상태가 안정된 다음 potassium solution(72 mM) 와 CCK- 8(50 ng/ml, Sigma, St Louis) 을 투여하여 담낭근을 수축시킨다. 이때 담낭근이 상기 약물에 반응하여 수축이 일어나지 않거나 수축이 일어나더라도 금방 이완되는 것, 혹은 자율성이 심하여 안정상태에 도 달하지 않는 절편 등 판독이 힘든 절편은 실험대상 에서 제외한다. 수축이 일어난 절편에 먼저 자외선 을 조사하여 자외선자체의 수축이완에 대한 영향을 알아보고 streptozotocin 0.1 mM 을 투여하여 약 5 분이 지난 후 자외선조사를 시작한다. 자외선조사 시간이 이완에 미치는 영향을 검색하기 위해 각각 60초, 30 초, 15 초, 5 초 동안 조사한다. 그리고 이 완기전이 guanylate cyclase 활성화에 의함인지 알 아보기 위하여 guanylate cyclase 억제재인 methyl- ene blue 를 0.01 mM 투여하고 20 분이 경과한 후 자외선을 조사하여 이완강도의 변동을 관찰한다.
이완정도는 potassium 또는 CCK-8 유발수축에 대 한 백분율로 평균 ± 표준오차로 나타낸다.
4) Nitrite 생성량 측정
Chang 등의 방법이 실제로 nitric oxide 를 유리시 키는 지를 nitrite assay 로 검색한다. Nitrite 의 농도 는 nitric oxide 공여물질로 사용한 streptozotocin 0.1 mM 에 자외선을 조사하고 이 용액에 100 μl에 발색제로 Griess 시약을 100 μl 섞은 후 상온에서 약 5 분간 방치한 후 570 nm 에서 흡광도를 측정하 여 μM 단위로 표시한다. streptozotocin 의 농도를 0.01 mM, 0.1 mM 짜리를 사용하고 자외선 조사시 간을 60 분 동안 계속 조사하고 이 용액을 10 분 간 격으로 채취하여 자외선조사시간, streptozotocin 의 농도에 따른 nitric oxide 발생량의 변화를 알아 본다. Griess reagent 의 구성은 다음과 같다. 즉 0.1 % N-(1-naphthyl) ethylenediamine dihy- drochloride 를 같은 양의 H2O 와 섞은 용액에 5 % H3PO4 용액에 1 % sulfonilamide 를 섞은 용액을 동량 섞어 사용한다.
5) 통계분석
실험결과는 평균과 표준오차로 표시하며 각 측정 군 간의 결과에서 의의 판정은 Student's t-test 와 Mann-Whitney U test를 이용하며 통계적으로 p 값 이 0.05 이하일 때 의의가 있는 것으로 판정한다.
결 과
1. nitric oxide 가 담낭절편에 미치는 영향
생리측정기로 실험한 총 70 례의 담낭절편 중 진 동과 진폭이 일정한 심한 자율운동이 있거나 또한 CCK-8 이나 potassium 용액에 반응하여 수축이 일 어나지 않거나 일어나더라도 미약하여 측정이 안 되 는 절 편 들 을 실 험 대 상 에 서 제 외 하 여 33 례 (47.1%)를 본 실험에 사용하였다.담낭절편을 CCK-8 과 potassium 용액으로 수축시 킨 뒤 60초간 자외선을 조사하였는데 절편의 운동 상태는 변함이 없었다. Streptozotocin 10-4M 을 투 여후 자외선을 조사하면 담낭절편은 곧 이완이 되 었으며 자외선 조사를 중단하면 급격히 원래의 수 축상태로 되돌아 갔다. 자외선을 5초, 15초, 30초, 60초 간 각각 조사하였을 때 그 이완되는 정도는 자 외선 조사시간이 길수록 더 커짐을 알 수 있었고 (Fig. 1), 그 이완정도는 5초, 15초, 30초, 60초 간 조 사했을 때 각각 8.5%, 18.1%, 22.9%, 23.1% 의 이 완정도를 보여 30 초에서 거의 최고치에 도달하여 60 초 동안 조사하여도 그 이완정도는 크게 증가하 지는 않았다(Fig. 2).
2. Methylene blue 병용투여가 담낭절편 이완 에 미치는 영향
methylene blue 를 병용 투여하여 이완정도를 측 정할 수 있었던 담낭절편은 모두 15 절편이었다. 이 절편들에 streptozotocin 10-4M 단독투여후 자외선 을 조사한 경우 5초, 15초, 30초, 60초에서 각각 13.0±2.7 %, 24.0±6.6 %, 33.5±6.9 %, 34.9±7.9
% 의 이완정도를 보였으며, methylene blue 10-5M 병용투여 후에 자외선을 5초, 15초, 30초, 60초 간 조사했을 때의 이완정도는 각각 7.1±1.0 %, 12.3
±0.3 %, 24.4±5.4 %, 29.2±6.3 % 였으며 자외선 조사시간 5초, 15초에서 methylene blue 가 이완정 도를 유의 있게 감소(P<0.05)시키는 것으로 나타났 다(Fig.3).
3. Nitrite 의 생성량
Streptozotocin 10-4 M 에서 10분, 20분, 30분, 40 분, 50분, 60분 간 자외선을 조사했을 때 생성된 nitrite의 양은 각각 15.1 μM, 20.3 μM, 22.2 μM, 35.7 μM, 42.4 μM, 45.4 μM 이었다. Streptozotocin 10-5M 에서의 nitrite 의 생성량은 각각 1.9 μM, 2.1 μM, 3.0 μM, 5.0 μM, 5.5 μM 로 streptozotocin 의 농도가 높을수록, 또한 자외선 조사시간이 길수 록 nitrite 의 성량이 많았다(Fig. 4).
고 찰
색소성 담석 뿐 아니라 콜레스테롤 담석의 형성에 있어서 비정상적인 담낭의 emptying 이 관여를 하 고 있고,1 무담석 급성 담낭염은 장기간 금식에 의 한 담낭의 stasis(저류)가 있을 때 잘생기며2담석에 의한 만성 담낭염 환자들에서도 담낭의 emptying 이 감소됨이 보고되고 있는 등15많은 증거들이 담낭 의 운동성의 이상과 담낭의 질환들과 관계가 있다 고 보여주고 있다.
담낭의 운동을 조절하는 기전은 크게 호르몬에 의 한 조절과 신경에 의한 조절 두 가지로 생각할 수 있다. 호르몬 중에는 수축 및 이완에 관여하는 것으 로 많은 것들이 보고되고 있는데3 최근 nitric oxide 가 여러 소화기계 평활근에 inhibitory 이완작용을 한다는 사실 등7-13을 고려해보면 담낭에서도 평활근 의 운동에 분명히 관여 할 것으로 사료되나 nitric oxide 의 담낭근에 대한 역할은 국내뿐 아니라 국외 에서도 아직 거의 시도가 없는 실정이다.14
Nitric Oxide 는 화학적으로 불안정하며 반감기가 짧은 기체상태로 존재하는 물질로,16,17 nitric oxide Fig.1 The effects of Streptozotocin(STZ) alone
and STZ with methylene blue(MB) on photorelaxation of Gallbladder muscle.
Human gallbladder muscle was relaxed immediately by photo-inducednitric oxide(NO) and rapidly disappeared in CCK induced contraction.
The longer is the time of UV irradiation, the more is relaxed the GBmuscle.
Methylene blue decreased the effect of photo-induced NO.
(A) Contraction induced CCK-8(50 ng) (B) Contraction induced by potassium
solution(72 mM)
Fig.4 The amount of nitrite( M) by UV irradiation on solutions containing Streptozotocin(10- 4M and 10-5M)
Fig.2 The effect of Streptozotocin on photorelaxation of muscle strips of gallbldder. Each point represents mean of
% relaxation ± SEM of 33 muscle strips
Fig.3 The inhibition action of methylene blue on STZ-photorelaxation
synthase 라는 catalytic enzyme 에 의해 L-arginine 의 guanitino nitrogen으로부터 nitric oxide 와 cit- rullin 으로 변환되어 생성된다.17,18Nitric oxide syn- thase 는 두 가지가 존재하는데 하나는 세포 내에 존재하며 calcium/calmudulin 의존적 형태로서 자 극이나 수용체를 통하여 단시간 내에 nitric oxide 를 유리시키는 효소((constitutive nitric oxide syn- thase) 이고 다른 하나는 대식세포나 혈관내피세포 에서 활성화되거나 cytokine 에 의해서 여러 가지 세포에서 유도되는 형태(inducible nitric oxide synthase) 로서 주로 장기간에 걸쳐 nitric oxide를 생성한다.19,20 Nitric oxide 의 생리작용은 세균에서 질소고정에 관여하고, 포유류에서는 대식세포에서 항암효과나 살균작용을 나타내는 매개물질로 작용 하며 혈소판 응집억제 작용이 있다고 보고되고 있 다.21,22,23
Nitric oxide 는 이러한 작용 이외에 평활근 이완 작용이 최근 주목을 받고 있다. 혈관의 평활근의 이 완은 이완시키는 자극이 내피세포의 수용체에 작용 하면 소위 내피성 의존인자의 분비를 자극하여 주 위의 평활근으로 확산되어 결과적으로 혈관의 이완 이 일어난다.4,5,6이 혈관을 이완시키는 것으로 알려 진 내피성 의존인자(endothelial derived ralaxing factor,EDRF) 가 nitric oxide 와 동일 물질이거나 혹은 nitric oxide 기를 유리하는 화합물이라는 주장 이 널리 받아들여지고 있다.24,25
또한 nitric oxide 는 혈관뿐 아니라 소화기 평활근 등 여러 가지 비혈관성 평활근도 이완시킴이 보고 되고 있다.7-13 소화기 장의 신경조절은 inhibitory, excitatory neuron 을 통하여 이루어진다. 즉 주로 adrenergic 과 cholinergic neuron 에 의해 조절되 는데 그외에 소화기 장의 신경들에는 noradrenalin, acetylcholine 을 분비하는 신경뿐 아니라 다른 neurotransmitter 를 분비하는 신경들도 존재하며 이들을 nonadrenergic noncholinergic(NANC) 신 경 조직이라 부른다.26 이 NANC 신경들의 neuro- transmitter 가 무엇인지는 과거 약 20 년간의 연구 에 도 아 직 확 실 히 밝 혀 지 지 는 않 았 지 만 ATP(purinergic theory),27 VIP(peptidergic tho- ery)28 등이 주장되어 지고 있다. 최근 nitric oxide 의 여러 가지 생리작용 중 여러 소화기 장에서
nitric oxide 가 inhibitory NANC neurotransmitter 의 작용을 한다는 많은 증거들이 보고되고 있다. 7-13 이와 같이 nitric oxide 의 기능 중에서 여러 소화기 계 평활근에 inhibitory 이완작용을 한다는 것이 보 고되고 있으나 nitric oxide 의 담낭근에 대한 역할 은 국내뿐 아니라 국외에서도 아직 거의 시도가 없 는 실정이다.
Nitric oxide 의 역할을 알아보기 위해서는 여러 가지 방법이 있을 수 있겠는데 우선 조직 속에 존재 하는 nitric oxide synthase 의 기질을 투여하거나 억제물질을 투여하여 그 수축이완정도를 알아보는 방법이 있고 또한 조직내에서 nitric oxide synthase 를 면역조직화학적으로 증명하거나 또는 이와 동일 한 것으로 밝혀진 NADPH diaphorase 를 조직화학 적으로 증명하여 nitric oxide 가 관여하는 신경지배 를 간접적으로 증명하는 방법29등이 있을 수 있다.
그러나 본 실험에서는 직접 외부에서 nitric oxide 를 투여하여 직접 nitric oxide 의 작용을 생리적 그 래프에 기록하여 생체외적인 방법으로 담낭조직에 대한 nitric oxide 의 역할을 알아보고자 하였다.
직접 nitric oxide 의 작용을 알아보기 위해서는 상 품화된 nitric oxide 기체를 사용할 수 있으나 현재 국내에서는 용이하지 않다. 상품화된 기체는 sodi- um nitrite 에 산을 합하여 화학적으로 합성하거나 혹은 NO2- 와 denitrifying enzyme 을 결합시켜 생 성한다.30따라서 NO 의 생리적 역할을 알아보기 위 한 방법으로 본 연구자는 Chang 등31 이 개발한 photo induced adequate NO generating system 을 이용하여 nitric oxide 를 발생시켜 nitric oxide 의 작용을 알아보았다. 이는 분자 구조 내에 nitric oxide 를 포함하고 있는 화합물에 파장 366nm 의 자외선을 조사하여 nitric oxide 를 발생시키는 방법 이다. 이 방법이 실제로 nitric oxide 를 유리시키는 지는 Stuehr 와 Nathan32 의 nitrite assay 로 nitric oxide 의 산화산물인 nitrite 를 측정하여 확인하였 다. 본 연구에서는 구조식에 NO 기를 함유한 strep- tozotocin 을 이용하였는데 본 실험의 결과에서 보 듯이 streptozotocin 에 자외선을 조사하면 strepto- zotocin 의 농도가 클수록, 또한 자외선 조사시간이 길수록 nitrite 의 양이 많이 측정되어 발생되는 nitric oxide 의 양이 많음을 알수 있었다. 이방법은
streptozotocin 이외에 NG-nitro-L-arginine, NG- nitro-L-arginine methyl ester, NG-nitro-D-arginine methyl ester 등 구조 내에 NO 기를 함유한 물질들 도 nitric oxide 를 발생시키는 것으로 보고31되고 있 다. 이와 같이 본 방법은 nitric oxide 를 발생시키는 간편하고 또한 정량적인 방법으로 nitric oxide 실험 에 적합하다고 하겠다.
본 연구에서 담낭평활근 절편에 자외선만을 조사 하였을 경우 담낭근은 이완을 보이지 않았다. 그러 나 혈관에서는 자외선 조사만으로 혈관 평활근이 이완하는 현상이 있다. 이 기전은 아직 확실하지는 않지만 자외선 조사가 혈관에서 nitric oxide 를 유 리시키기 때문이 아닌가 보고되고 있다.33
본 결과에서 담낭평활근은 Nitric oxide 의 양이 증가할수록 많이 이완되는 현상을 보였다. 그러나 이 이완현상은 30 초까지의 자외선조사기간은 용량 의존적으로 비례하여 많이 이완현상을 보이나 자외 선시간이 30 초 보다 더 길어져 발생된 nitric oxide 의 양이 더 많아져도 그 양만큼 비례하여 이완되지 는 않았다. 따라서 이러한 현상은 담낭평활근이 nitric oxide 에 반응하는데 한계가 있음을 시사하는 것이라 하겠으며 그 정확한 기전은 향후 더 연구해 보아야 할 것으로 사료된다.
Nitric oxide 의 작용기전을 보기 위해 용해성 guanylate cyclase 억제재인 methylene blue 처치 후 이완강도의 변화를 보는 것이 중요하다고 보고 되고 있다.34 본 실험결과에서도 보듯이 streptozo- tocin 투여 후 methylene blue 를 병용 처치한 후 자외선을 조사한 경우 담낭평활근이 이완정도가 5 초와 15초 의 자외선조사시간에서는 의의 있게 감 소됨을 보여 methylene blue 가 nitric oxide 의 이 완능을 감소시킴을 알 수 있었다. 따라서 이러한 결 과는 nitric oxide 가 평활근을 이완시키는 기전이 세포내의 guanylate cyclase 가 활성화되고 이에 따 른 guanosine 3',5'-cyclic monophosphate(cyclic GMP) 증가로 이완된다고 보고35를 뒷받힘하는 결과 라고 할 수 있겠다. Spedding 등36은 조직내에 cyclic GMP 농도가 증가되면 cyclic GMP 의존 단백 질 인산효소에 의해서 myosin light chain 의 cyclic GMP 의존 단백질이 인산화되면서 이완된다고 보 고하고 있다.
이상에서와 같이 담낭평활근은 외부에서 발생시 킨 nitric oxide 에 의해 이완됨을 알 수 있었으며 그 렇다면 실제로 생체내에서도 L-arginine/NO 경로가 존재하여 nitric oxide 에 의해 이러한 생리적 현상 이 발생하는지에 대한 생체 내 실험이 향후 더 연구 되어야 할 것이며 아직 담낭에 대한 역할이 잘 알려 져 있지 않은 nitric oxide 의 역할이 밝혀진다면 이 는 아직 잘 알려지지 않은 담낭에서의 inhibitory 신 경에 의한 운동조절을 이해하는데 상당히 중요할 것으로 생각된다.
요 약
본 연구자는 NO 가 담낭의 평활근에 미치는 영향 을 알아보고자 담낭적출술을 시행 받은 10 명의 환 자에서 담낭의 일부를 떼어 그것을 여러 개의 절편 으로 만든 후 organ bath 에서 한쪽은 고정시키고 다른 쪽은 force displacement transducer 을 달아 potassium 과 CCK-8 로 수축시킨 뒤 분자구조식 내 에 NO 기를 가진 streptozotocin 을 투여한 후 UV 을 조사하여 NO 을 발생시켜 그 수축 이완 등을 Polygraph에 기록하여 실험하였다. 또한 guanylate cyclase 의 inhibitor 인 methylene blue 을 병용 투 여하여 그 변화를 알아보고 Griess 반응을 이용하여 2 가지 농도의 streptozotocin 에 UV 을 계속 조사 하여 이때 발생하는 NO 의 양을 측정하여 다음과 같은 결과를 얻었다.
1. Nitric Oxide 기를 함유한 streptozotocin 에 자 외선 조사를 하면 NO 가 발생되며 자외선 조사 시 간이 길수록 그리고 streptozotocin 의 농도가 클수 록 NO 발생량이 증가하였다.
2. streptozotocin 에 자외선을 조사하면 담낭근의 이완은 자외선조사 즉시 나타났으며 이 현상은 자 외선 조사를 중단하면 급격히 원래의 수축상태로 돌아갔다. streptozotocin 용액에 60 초간 자외선을 조사시 이완정도는 potassium 혹은 CCK-8 유발수 축의 23.1 % 정도로 이완되었다.
3. 이러한 이완현상은 methylene blue 병용 투여 시 의미 있게 감소하였다(5,15 sec)이상의 결과로 담낭의 평활근은 nitric oxide 에 의해 이완됨을 알 수 있었으며 그렇다면 담낭근의 이완에 내재적으로 L-arginine/nitric oxide pathway 가 존재하는지에
대한 연구는 향후 계속되어야할 것으로 사료된다.
참 고 문 헌
1. Carey MC. Pathogenesis of gallstones. Am J Surg 1993;165:410-419.
2. Petersen SR, Sheldon GF. Acute acalculous cholecystitis: A complication of hyperalimen- tation. Am J Surg 1979;138:814-817.
3. Tierney S, Pitt HA, Lillemoe KD. Physiology and pathophysiology of gallbladder motility.
Surg Clin North Am 1993;73(6):1267-1290.
4. Furchgott RF, Zawadski JV. The obligatory role of endothelial cells in the relaxation of the arterial smooth muscle by acetylcholine.
Nature 1980;288:373-376.
5. Ignarro LJ, Buga GM, Wood KS, Byrns RE, Chaudhury G. Endothelium-derived relaxing factor produced and released from artery and vein is nitric oxide. Proc. Natl. Sci. USA 1987;84:9265-9269.
6. Rubanyi GM, Lorenz RR, Vanhoutte PM.
Bioassay of endothelium derived relaxing fac- tors:inactivation bu catecholamines. Am J Physiol 1985;249:H95-H101.
7. Boeckxstaens GE, Pelckmans PA, Bogers JJ, Bult H, De Man JG, Oosterbosch L, Herman AG, Van Maercke YM. Release of nitric oxide upon stimualtion on non-adrenergic non- cholinergic nerves in the rat gastric fundus. J Pharmacol Exp Ther 1991;256:441-447.
8. Boeckxstaens GE, Pelckmans PA, Herman AG, Van Maercke YV. Involvement of nitric oxide in the inhibitory innervation of the human isolated colon. Gastroenterology 1993;104:690-697.
9. Bult H, Boeckxastaens GE, Pelckmans PA, Joraens FH, Van Maercke YM, Herman AG.
Nitric oxide as an inhibitory non-adrenergic non-cholinergic neurotransmitter. Nature 1990;345:346-347.
10. De Man JG, Pelckmans PA, Boeckxstaens
GE, Bult H, Oosterbosch L, Herman AG, Van Maercke YM. The role of nitric oxide in inhibitory non-adrenergic, non-cholinergic neurotransmission in the canine lower oesophageal sphincter. Br J Pharmacol 1991;103:1092-1096.
11. Gibson A, Mirzazadeh S, Hobbs AJ, Moore PK. L-NG-monomethyl-arginine and L-NG- nitro-arginine inhibit non-adrenergic, non- cholinergic relaxation of the mouse anococ- cygeus muscle. Br J Pharmacol 1990;99:602- 606.
12. Gillespie JS, Liu X, Martin W : The effects of L-arginine and NG-monomethyl-L-arginine on the rat anococcygenus muscle to NANC nerve stimulation. Br. J. Pharmacol 1989;98:1080-1082.
13. Stark ME, Bauer AJ, Sarr MG, Szurszewski JH. Nitric oxide mediate inhibitory nerve input in human and canine jejunum.
Gastroenterology 1993;104:398-409.
14. Mourelle M, Guarner F, Molero Xavier, Moncada S. Regulation of gallbladder motili- ty by the arginine-nitric oxide pathways in guinea pigs. Gut 1993;34:911-915.
15. Pomaranz IS, Shaffer EA. Abnormal gallblad- der emptying in a subgroup of patients with gallstones. Gastroenterology 1985;88:787- 791.
16. Cocks TM, Angus JA, Campbell JH, Campbell GR. Release and properties of endothelium-derived relaxing factor(EDRF) from endothelial cells in culture. J Cell Physiol 1985;123:310-320.
17. Griffith TM, Edwards DH, Lewis MJ, Newby AC, Henderson AH. The nature of endothe- lium derived vascular relaxant factor. Nature 1984;308:645-647.
18. Palmer RMJ, Ashton DS, Moncada S.
Vascular endothelial cells sythesize nitric oxide from L-arginine. Nature 1988;333:664-
666.
19. Busse R, Mulsch A. Induction of nitric oxide synthase by cytokines in vascular smooth muscle cells. FEBS lett 1990;275:87-90.
20. Moncada S, Palmer RMJ, Higgs EA : Biosynthesis of nitric oxide from L-argi- nine.Biochem. Pharmacol 1989;38:1709- 1715.
21. Azuma H, Ishikawa M, Sekizaki S.
Endothelium-dependent inhibition of platelet aggregation. Br J Pharmacol 1983;88:411-415.
22. Furlong B, Henderson AH, Lewis MJ, Smith JA. Endothelium derived relaxing factor inhibits in vitro platelet aggregation. Br J Pharmacol 1987;90:687-692.
23. Hibbs JB Jr, Vavrin Z, Tanitor RR. L-arginine is required for expression of the activated macrophage effector mechanism cuasing selective metabolic inhibition in target cells.
J Immunol 1987;138:550-565.
24. Dusting GJ, Read MA, Stewart AG.
Endothelium derived relaxing factor released from cultured cells: differentiationfrom nitric oxide. Clin Exp Pharmacol Physiol 1988;15:83-92.
25. Shikano K, Berkowitz BA. Endothelium derived relaxing factor is selective relaxant of vascular smooth muscle. J Pharmacol Exp Ther 1987;243:55-60.
26. Burnstock G, Campbell G, Bennett M, Holman ME. Inhibition of the smooth mus- cle of the taenia coli. Nature 1963;200:581- 582.
27. Burnstock G. Purinergic nerves. Pharmacol Rev 1972;24:509-582.
28. Goyal RK, Rattan S, Said SI. VIP as a possi- ble neurotransmitter of non-adrenergic non- cholinergic inhibitory neurones. Nature 1980;288:378-380.
29. Dawson TM, Bredt DS, Fotuhi M, Hwang
PM Snyder SH. Nitric oxide synthase and neuronal NADPH diaphorase are identical in brain and peripheral tissues. Proc Natl Acad Sci USA 1991;88:7797-7801.
30. Pai T, Payne W, LeGall J. Use of a chemoilu- minescence detector for quantification of nitric oxide produced in assays of denitrify- ing enzymes. Analyt Biochem 1987;66:150- 157.
31. Chang KC, Chong WS, Park BW, Seung BW, Chun GW, Lee IJ, Park PS. NO- and NO2- carrying molecules potentiate photorelax- ation in rat trachea and aorta. Biochem Biophys Res Commun 1993;191:509-514.
32. StuherDJ, Nathan CF. Nitric oxide. a macrophage product responsible for cytosta- sis and repiratory inhibition in tumor target cells. J Exp Med 1989;169:1543-1555.
33. Matsunaga K, Furchott RF. Response of rab- bit aorta to nitric oxide and superoxide gen- erated by ultraviolet irradiation of solutions containing inorganic nitrite. J Pharmacol Exp Ther 1991;259:1140-1146.
34. Martin W, Villani GM, Jothianandan D, Furchgott RF. Selective blockade of endothelium dependent and glyceryl trini- trate induced relaxation by hemoglobin and by methylene blue in the rabbit aorta. J Pharmacol Exp Ther 1985;232:708-716.
35. Waldman SA, Murad F. Biochemical mecha- nisms underlying vascular smooth muscle relaxation: the guanylate cyclase-cyclic GMP system. J Cardiovas Pharmacol 1988;12(supp 5):S115-S118.
36. Spedding M, Schini V, Schoeffter P, Miller RC. Calcium channel activation does not increase release of endothelial derived relax- ant factors(EDRF) in rat aorta although tonic release of EDRF may modulate calcium channel activity in smooth muscle. J Cardiovas Pharmacol 1986;8:1130-1139.
