Original Articles Korean Circulation J 2002;;;;32((((11))))::::1004-1011
백서에서 난소 절제 후 에스트로겐 투여 시기 및 기간에 따른 심근조직의 변화
고려대학교 의과대학 내과학교실,1 광명성애병원 내과2
한승환1·박창규1·박상원1·안정천1·이상칠2·송우혁1 임도선1·김영훈1·서홍석1·심완주1·오동주1·노영무1
Effects of Estrogen in the Myocardium of Aged Ovariectomized Rats
Seung Hwan Han, MD1, Chang Gyu Park, MD1, Sang Won Park, MD1, Jung Chun Ahn, MD1, Sang Chil Lee, MD2, Woo Heuk Song, MD1, Do Sun Lim, MD1, Young-Hoon Kim, MD1, Hong Seog Seo, MD1, Wan Joo Shim, MD1, Dong Joo Oh, MD1 and Young Moo Ro, MD1
1Department of Internal Medicine, Korea University, Seoul, 2Department of Internal Medicine, Kangmyung Seoungae Hospital, Kyunggido, Korea
ABSTRACT
Background and Objectives：The effects of estrogen in the myocardium of aged ovariectomized rats, relating to the estrogen replacement onset time following an ovariectomy, and the replacement duration have not yet been established. The object of this study was to investigate the effects of estrogen replacement in the myocardium of aged ovariectomized rats. Materials and Methods：52 Female Sprague Dawley rats, about 3 months old, were subjected to sham surgery only (Group 1；control, n＝9)；a bilateral ovariectomy (OVX) and maintained untreated for a period of 12 weeks following surgery (Group 2；OVX only, n＝16)；
estrogen conjugate 25 μg/kg daily for 4weeks from the 8th post ovariectomy week (Group 3；OVX＋
estrogen replacement therapy：ERT 4weeks, n＝10)；estrogen conjugate 25 μg/kg daily p.o for 12weeks directly post ovariectomy (Group 4；OVX＋ERT 12weeks, n＝17). We measured the left ventricular wall thickness (LVWT), the number of cardiomyocytes and interstitial fibrosis, edema, using light and electron microscopy. Results：The LVWT in group 4 was 2.25 mm, which was significantly decreased compared to groups 2 and 3, which were 2.45 mm (p＝0.014) and 2.46 mm (p＝0.008), respectively. The LVWT in group 4 was not significantly different to that of group 1. Interstitial edema was significantly decreased in group 4 (41.2%) compared to that of group 3 (62.0%)(p＝0.019). The electron microscopic findings showed a decrease of crystae and a loss of matrix, resulting in a whitish discoloration of the mitochondria in groups 2 and 3. A similar finding was not observed in groups 1 and 4. Conclusion：These results suggest that early adminis- tration and maintenance of estrogen following a bilateral ovariectomy could prevent the myocardial changes caused by estrogen deficiency. ((((Korean Circulation J 2002;32((((11)))):1004-1011))))
KEY WORDS：Estrogens；Hypertrophy, left ventricular；Ovariectomy.
논문접수일：2002년 1월 31일 수정논문접수일：2002년 8월 31일 심사완료일：2002년 9월 16일
교신저자：박창규, 152-050 서울 구로구 구로동 80번지 고려대학교 의과대학 내과학교실 전화：(02) 818-6635・전송：(02) 864-3062・E-mail：[email protected]
서 론
좌심실비대는 심혈관계질환의 주요한 독립적인 위험 인자로 알려져 있다.1) 좌심실 질량의 변화는 남성과 여 성에서 비대를 유발시키는 자극에 대한 반응과 연령이 증가함에 따라 차이가 나며, 건강한 여성에서는 연령이 증가함에 따라 좌심실 질량이 증가되나 남성에서는 거 의 일정한 것으로 알려져 있다.2) Framingham 코호트 연구에서도 60세 이후 매 10년마다 좌심실비대의 빈도 는 남성에서는 15%인 반면, 여성은 67%로 고령의 여 성에서 좌심실비대의 빈도가 증가하는 것으로 알려져 있다.3) 또한, 압력과부하 자극에 대한 좌심실비대의 증 가와 좌심실 재구도(remodelling)의 차이가 폐경이전 여성보다 폐경이후 여성에서 남성에 비해 현저한 것으 로 알려져 있으며4) 최근 좌심실비대를 유발하는 다른 여 러 요인을 고려하고서도 에스트로겐 결핍이 좌심실비 대에 관여할 것이라는 가설이 제안되고 있다.5) 더불어, 소규모의 연구에서 장기간(10년이상)의 에스트로겐 보 충요법을 시행한 군에서 시행하지 않은 군에 비해 좌심 실질량이 적으며6) 경피적 에스트로겐 보충요법이 고혈압 이 있는 폐경후 여성에서 좌심실 비대를 감소시킨다는 보 고가 있으나7) 아직 폐경후 에스트로겐 보충요법이 좌 심실비대를 방지하는가에 대한 명확한 결론을 맺지 못 하고 있으며 에스트로겐 보충요법이 동물실험에서 좌심 실비대를 방지할 수 있는가 하는 데에 대하여 명확한 결론을 내리지 못하고 있다.8)9) 저자들은 이전 연구에서 백서에서 인위적인 난소절제시에 좌심실이 유의한 비 대를 일으키며, 이러한 변화는 심근세포나 간질조직의 비 후증식보다는 세포간질의 부종에 의한 경우가 많으며 이러한 변화는 난소절제 8주이후부터 4주동안의 단기 간의 에스트로겐투여에 의해서는 교정되지 않는다는 보 고를 한 바 있다.10) 그러나, 에스트로겐의 투여가 난소절 제 8주이후부터 투여하여 이미 심장조직이 비가역적 변 화를 일으켰을 가능성과 4주간의 투여가 심장조직의 변화를 일으키기에는 너무 짧은 기간이 아닌가하는 의문 을 제시하였다. 따라서 이러한 의문점을 해소하고자 저 자들은 백서에서 인위적으로 난소를 절제하여 폐경을 유도한 다음 폐경에 의한 심장조직 변화를 관찰하였고 폐경후 일정시간이 지난 뒤 에스트로겐을 단기 투여한 군과 폐경직후부터 비교적 장기간인 12주동안 지속적으 로 에스트로겐을 투여한 군을 비교하여 폐경후 심장의
비가역적인 변화가 초래되기 전에 지속적으로 장기간의 에스트로겐 투여하였을 때 심장조직에 어떠한 변화가 오 는지 알아보고자 하였다.
재료 및 방법
재 료
체중이 200~250 gm, 나이 3~5개월 전후의 가임기 연령 암컷 백서(Sprague Dawley, rat) 52마리를 4개군 으로 나눴다. 사료는 종류에 따른 체중변화를 배제하기 위하여 삼양사 제품 고형 사료를 사용했다. 난소 제거는 Ketamin 0.4 cc를 백서의 복강내 주입하여 마취하고, 2% 베타딘 용액으로 소독 후 복부를 피부 절개하고, 미 세 수술 기구를 이용하여 난소를 확인하여 분리한 후, 양측 난소를 No. 4 Dexon 실로 결찰하고 제거했다. 수 술전과 수술후 1주 간격으로 백서의 무게를 측정하여 체중변화가 심한 백서를 실험에서 제외시켜 실험성적에 미치는 영향을 배제했다. 실험대상은
제 1 군(가수술군, Sham operation group, 9마리)은 개복 수술만 하고 난소는 제거하지 않고 약제를 복용시 키지 않은 군,
제 2 군(양측 난소절제군, 16마리)은 양측 난소 제거 술 후 12주동안 약제를 복용시키지 않은 군,
제 3 군(양측 난소절제 8주 후 4주간 에스트로겐 투 여군, 10마리)은 양측 난소를 제거 후 8주째 부터 4주 동안 estrogen conjugate(한국 와이어스) 25 ug/kg를 매일 복용시킨 군,
제 4 군(12주간 에스트로겐 투여군, 17마리)은 양측 난소를 제거한 직후부터 12주동안 estrogen conjugate 25 ug/kg를 매일 복용시킨 군으로 4개군으로 분류하 였다.
가수술 혹은 양측 난소 절제 12주후에 백서는 Ketamin Hcl 0.4 mL(100 mG/kG)를 백서의 복강내 주입하여 마취하고 수술대 위에 누인 뒤 흉부 좌측 4번째 늑간 부를 절개하여 심낭을 박리하고 대동맥과 폐동맥을 묶은 뒤 심장을 적출해 냈다. 전자현미경 관찰을 위해 좌심실 심첨부 조직절편을 떼어 glutaldehyde 용액에 넣어 고 정했다. 심장은 10% phosphate-buffered 포르말린 용액에 고정한 뒤 심첨부로부터 10 mm상방에 6 um 두 께로 절단하고 hematoxylin and eosin 염색을 하여 심근세포(cardiomyocyte)를 관찰하고, 간질조직(inter-
stitial tissue)을 관찰하기위해 Masson’s-trichrome 염색을 하였다. 조직절편상 임의로 결정한 일정부위 5 군데에서 슬라이드를 만들어 400배로 확대한 현미경하 에서 단위면적당 심근세포 수를 측정하고 간질 세포 섬 유화(interstitial fibrosis)를 정량적으로 분석했다. 간 질조직과 세동맥 주위에 간질 부종(interstitial edema) 은 심근섬유간 간격이 전체적으로 구분될 정도는 경증, 심근섬유간 간격이 확연히 나눌 수 있으면 중등도, 그 이상으로 심할 때는 중증으로 분류하였고 중등도 이상 의 간질 부종을 보인 경우를 간질 부종이 증가된 것으로 분류하였다.
좌심실벽 두께측정
적출된 심장을 심첨부로부터 10 mm 상방에 6 um 두 께로 절단한 다음, 40배 현미경하에서 좌심실 중격과 후 벽의 두께를 측정하여 합산한 것을 2로 나누었으며 mm 로 표시하였다.
심근세포 비대
생후 수 일만 지나도 심근세포는 세포증식(hyperpla- sia)이 더이상 일어나지 않으며 세포비대(hypertrophy) 만 초래될 수 있는 것으로 알려져 있다. 따라서 조직절 편상 임의로 결정한 일정부위 5군데에서 400배로 확 대한 현미경하에서 단위면적당 심근세포 수를 측정하 고 단위면적당 심근세포 수가 적으면 심근세포 비대가 일어난 것으로 평가했다. 또한 심근세포의 핵크기가 전 체적으로 증가한 것도 심근세포 비대가 일어난 것으로 평가했다.
전자 현미경적 조직 관찰
적출된 심장에서 좌심실 심첨부 조직절편을 떼어 gl- utaldehyde 용액에 넣어 고정하고 통상적인 방법으로 처리한 다음 전자 현미경으로 심근세포, 세포질, 핵, 미 토콘드리아, myofilament 등의 크기, 숫자, 색조 및 과 립의 변화와 세포간 부종을 관찰했다.
통 계
실험성적의 통계적 분석은 Sigmastat for Windows (version 2.0, Jandel Corporation, USA)를 이용하여 평균 값과 표준편차를 구하였고, Oneway ANOVA로 p를 구하여 의미가 있는지를 분석하였으며, 각 군간의 차이
는 post-hoc analysis(Turkey) 검증으로 분석하였다.
결 과
백서 심장 무게, 백서 무게 및 그 비율(Fig. 1)
제 1 군(가수술군, n＝9)는 몸무게 310.0±62.2 gm, 심장 무게 1.09±0.13 gm, 심장/몸무게비는 0.0037
±0.0012, 제 2 군(양측 난소절제군, n＝16)의 몸무게 는 337.0±54.2 gm, 심장무게 1.12±0.21 gm, 심장/
몸무게비 0.0034±0.0008, 제 3 군(양측 난소 절제 8 주 후 4주간 에스트로겐 투여군, n＝10)은 몸무게가 367.0±40.3 gm, 심장 무게 1.08±0.09 gm, 심장/몸 무게비 0.0030±0.0004를 보였다. 제 4 군(에스트로겐 12주 투여군, n＝17)은 몸무게 299.8±42.4 gm, 심장 무게 1.00 ±0.1 gm, 심장/몸무게비 0.0034±0.0006 로 3군에 비해 백서 무게에 유의한 차이를 보였으나 (p＝0.008), 각 군간의 백서 심장무게와 심장/몸무게 비는 차이를 보이지 않았다.
좌심실 비대(Fig. 2)
심실벽 두께(mm)는 제 2 군(2.45±0.10), 제 3 군 (2.46±0.11)은 제 1 군(2.31±0.15)에 비해 증가되 어있었으나 통계적으로 유의하지는 않았다(p＝ns). 그 러나, 난소 절제 이후 바로 지속적으로 12주간 에스트 로겐을 보충한 제 4 군은 좌심실벽 두께(2.25±0.10) 가 1군과는 차이를 보이지 않았으나 2, 3군에 비해서는 Fig. 1. Heart/rat weight ratios were not significantly di- fferent between groups. OVX：ovariectomy.
(Oneway ANOVA)
유의하게 감소된 소견(vs. 2, 3군, p＝0.014, 0.008)을 보였다.
단위면적당 심근세포수의 변화
400배 확대현미경상 일정부위 단위면적당 심근세포 수는 제 1 군에서 54.3±5.7, 제 2 군 60.2±9.4, 제 3 군 52.5±10.1, 제 4 군 54.2±10.4로 각 군간에 유의 한 차이를 보이지 않았고(p＝ns), 심근세포 핵의 크기 변화도 관찰되지 않아 각 군간에 심근세포의 유의한 크 기 변화는 나타나지 않았다.
간질조직 세포변화
Masson’s-Trichrome 염색상 네 군 모두에서 간질 조직 세포의 증가는 초래되지 않아 각 군간의 유의한 차이는 없었다. 각각의 백서에서 좌심실 조직절편상 임
의로 결정한 일정부위 5군데에서 슬라이드를 만들어 400 배로 확대한 현미경 소견상 Hematoxyline/Eosin 염색 상에서 1군은 간질조직의 부종 증가가 45개의 슬라이 드 전체에서 나타나지 않은 반면 2군은 80개 슬라이드 중 38례(47.5%), 3군은 50개 슬라이드 중 31례(62.0%) 로 간질조직의 부종이 증가된 예가 1군에 비해 유의하게 많았다(p<0.001). 4군에서는 85개 슬라이드 중 35례 (41.2%)에서 간질조직 부종이 증가되어 있어 2군과는 차이가 없었으나(p＝0.44), 3군에 비해서는 간질조직의 부종이 증가된 예가 유의하게 감소하였다(p＝0.019) (Fig. 3).
전자현미경 소견(Fig. 4)
8000배 확대 전자현미경 소견상 각 군간 세포핵의 유의한 크기변화는 없었고 myofilament 및 Z-band의 변화도 보이지 않은 반면 2군과 3군에서 미토콘드리아 크기의 유의한 변화는 보이지 않았으나 미토콘드리아 색이 더 하얗게 변화되고 crystae의 감소를 보였고 세 포내 부종이 증가된 소견을 나타냈다. 그러나, 제 4군 에서는 2군과 3군에서 보이는 미토콘드리아 색의 변화, crystae의 감소, 세포내 부종의 증가와 같은 소견이 보 이지 않았다.
고 찰
폐경후 여성은 폐경전 여성에 비해 허혈성 심질환의 발생율이 두배이상 증가되며11) 양측 난소절제술을 시 행받은 젊은 여성에서 에스트로겐 보충을 받지 않은 경 우 허혈성 심질환의 위험이 증가된다는 보고가 있다.12)
Fig. 3. Histologic section of left ventricle (left panel). There was no significant change in the number of cardiomy- ocyte in all groups and there was an increase of interstitial edema (black arrow) in all ovariectomized groups compared to that of control group (p<0.001). The rate of slides with increased interstitial edema was significantly decreased in group 4 (OVX+ERT 12 weeks)(41.2%) compared to that of group 3 (OVX+ERT 4weeks)(62.0%)(p＝0.019) (right panel). OVX：ovariectomy, ERT：estrogen replacement therapy, NS：not significant. (Chi-square test) Fig. 2. Left ventricular wall thickness (IVS+PW)/2 was
significantly decreased in group 4 compared with gr- oup 2 and 3. OVX：ovariectomy, ERT：estrogen repl- acement therapy, IVS：interventricular septum, PW：
posterior wall, NS：Not significant.
(Oneway ANOVA and post-hoc analysis (Turkey))
여러 연구에서 다양한 에스트로겐 보충요법이 심혈관 질환의 위험을 약 30~50%가량 줄이는 것으로 알려져
왔다.13)15) 이러한 연구들은 에스트로겐 보충요법군과
대조군의 기본특성에도 차이가 있는 등 많은 제한점을 지니고 있었다. 최근 폐경 후 평균 20년이 경과한 관상 동맥 질환을 지닌 여성에서 호르몬 보충요법이 심혈관 질환의 이차 예방 효과가 있는지 알아보기 위한 HERS (Heart and Estrogen/Progestin Replacement Study) 연구16)에서 4년동안 추적관찰한 결과 호르몬 보충요법 을 시행한 군은 오히려 첫 1년동안에 심혈관 질환의 빈 도가 증가되며, 3년이 지나야 그 빈도가 줄어드는 이중 의(biphasic) 특성을 보인다는 사실이 보고되었다. 그 외 관상동맥 조영술로 허혈성 심질환이 증명된 폐경후 평 균 20년이 경과된 환자를 대상으로 한 Estrogen Re- placement and Atherosclerosis(ERA)연구17)에서도 의미있는 LDL-C의 감소와 HDL-C의 증가에도 불구 하고 에스트로겐 보충요법을 3년간 시행하여도 관상동 맥 조영술상 동맥경화의 진행을 막지 못한다는 보고가 있었다. HERS, ERA 연구에서 나타났듯이 폐경후 상 당기간이 경과된 허혈성 심질환이 있는 여성에서 보이 지 못하는 에스트로겐의 심장에 이로운 효과가 폐경 직 후부터 에스트로겐 결핍에 의한 심장의 비가역적인 변
화가 나타나기 이전부터 지속적으로 에스트로겐 보충요 법을 시행할 때 나타날 수 있는가에 대한 관심이 증가되 고 있다. 현재까지 알려진 에스트로겐의 심혈관계에 대 한 효과는 좌심실 비대 예방 효과6)7) 및 total cholsterol, LDL-C의 감소, HDL-C의 증가에 의한 심장 보호 작 용이 중요한 기전으로 알려져 있고,14) 혈역학적 효과로 는 좌심실 구혈률의 향상, 확장기 기능의 호전, 좌심실 확장기말, 수축기말 용적의 감소를 일으켜 심장 작업 수 행능력을 호전시키며18) 에스트로겐의 보충시 혈중 노르 에피네프린의 감소와 혈압의 감소를 일으키는 것으로 알 려져 있다.19) 현재 에스트로겐 수용체(estrogen rece- ptor)가 혈관 내피세포와 혈관 평활근육, 심장 근육세 포, 관상동맥에 존재하며,20)21) 동맥경화가 없는 폐경전 여성이 동맥경화 질환을 지니는 환자에 비해 관상동맥 의 에스트로겐 수용체가 많이 존재함이 알려져 있다.21) 이러한 에스트로겐 수용체의 자극을 통해서 산화질소 합 성이 증가되며 폐경후 여성에서 도플러 연구를 통하여 대동맥, 경동맥, 관상동맥, 전완 동맥의 혈류증가 혹은 내 피 세포 의존성 혈관확장능의 향상과 총 혈관 저항의 감 소, 동맥 유순도의 증가 효과가 알려져 있다.22) 또한 에 스트로겐은 혈관손상 후 혈관 평활근세포의 증식을 제 한하여 손상된 혈관에서 신생내막 증식을 방해한다.23) 그 Fig. 4. Electron microscopic findings showed a decrease of crystae and loss of matrix resulting whitish discolora- tion of mitochondria and a marked loss of characteristic myofibrilar structure in OVX and OVX＋ERT 4wks groups.
But, these finding didnt show in control and ERT 12 wks groups. Magnification, ×8000. OVX：ovariectomy, ERT：
estrogen replacement therapy.
외에 에스트로겐은 혈소판 응집을 방해하며 fibrinogen 과 plasminogen activator inhibitor-1의 감소, fibr- inolytic activity 증가 및 thrombin과 fibrin의 생성을 증가시키는 것으로 알려져 있다.24) 폐경후 여성에서 에 스트로겐과 좌심실 비대에 관한 연구에서 Pines 등25) 은 약 18개월 간의 에스트로겐 보충 요법으로 좌심실 벽두께의 감소를 일으킬 수 없다는 보고를 한 반면, 최 근 Lim 등6)의 연구에서는 약 10년간의 비교적 장기간 의 에스트로겐 보충 요법을 시행한 군에서 시행하지 않 은 군에 비해 좌심실 비대를 초래한 경우가 유의하게 적 음을 보고하여 에스트로겐의 좌심실 비대에 미치는 영 향에 관해서도 에스트로겐의 처음 투여 시기와 투여 기 간이 심혈관계에 미치는 영향이 다를 것임을 시사 했다.
저자들은 백서에서 인위적으로 난소를 절제하여 폐경을 유도한 다음 에스트로겐 보충 유무와 에스트로겐 보충 시 작 시점 및 보충 기간에 따른 좌심실 벽 두께의 변화를 비교하여 에스트로겐이 폐경 후에 발생되는 좌심실비대 에 미치는 영향을 알아보았다. 2군 및 3군은 대조군에 비 해 좌심실벽 두께의 증가를 나타냈으나 통계적으로 유 의하지는 않았다(vs. 2군, p＝0.206, vs. 3군, p＝0.139).
제4군(난소 절제 직후부터 12주동안 에스트로겐을 투 여한 군)에서는 제 1 군(가수술군)과 좌심실벽 두께에 차 이를 보이지 않았으나(vs. 1군, p＝0.738) 2, 3군에 비 해 좌심실벽 두께가 유의하게 감소되었다(vs. 2군, p＝
0.014, vs. 3군, p＝0.008). 일반적으로 심근세포 비대 가 초래되면 일정 단위면적당 심근세포 수는 상대적으 로 감소하게 되는데 본 연구에서 400배 현미경 단위면 적당 심근세포수를 측정하였을때 각 군간에 유의한 차 이가 없어 심근세포 비대가 좌심실벽 두께 증가의 원인 으로 작용했을 가능성은 미미했다. Zhai 등26)은 백서 심장의 30분 허혈(ischemia) 후 120분간의 재관류(re- perfusion)를 시행하고 심근 조직 관찰을 시행한 실험적 연구에서 난소 절제 후 에스트로겐을 투여하지 않은 군 은 대조군과 17-β estradiol을 계속적으로 투여한 군 에 비해 세포 간질조직의 부종이 현저하고, 심근 세포 의 광범위한 손상을 보이며 전자현미경 소견상 마이토 콘드리아 형태의 이상과 크기의 증가, 비정상적인 cri- stae와 matrix의 소실 즉 이에 따른 마이토콘드리아 의 기능 이상이 에스트로겐의 결핍에 의하여 유발된다고 보고하였다. 본 실험에서도 난소 절제를 시행한 군(2, 3, 4군)은 모두 세포 간질조직 부종의 증가를 보였다
(p<0.001). 에스트로겐을 전혀 투여하지 않은 2군에 비 해서 에스트로겐의 결핍에 의한 심근의 비가역적인 변화 가 존재할 가능성이 높은 3군에서 단기간인 4주간의 에 스트로겐 투여는 에스트로겐을 전혀 투여하지 않은 2 군에 비해서 오히려 세포 간질조직 부종의 빈도가 증가 되었으나(62% vs. 48%, 3군 vs. 2군, p＝0.159) 통계 적으로 유의하지는 않았다. 난소 절제 직후부터 12주간 비교적 장기간 에스트로겐을 투여한 4군은 2군에 비해 서 세포 간질조직 부종을 보인 비율이 적었으나(41.2%
vs. 48%, 4군 vs. 2군, p＝0.44) 통계적으로 유의하지 는 않았고 3군에 비해서는 유의하게 간질조직 부종을 보인 예가 적었다(41.2% vs. 62%, 4군 vs. 3군, p＝
0.019). 이러한 결과는 양측 난소 절제 후 에스트로겐의 보충시에는 가급적 폐경 초기부터 장기간 에스트로겐 보 충을 시행 할 때에 에스트로겐의 결핍에 의한 심근의 비가역적인 변화가 일어난 후에 단기간 투여하는 것보 다는 세포 간질조직의 부종을 줄일 수 있으며 난소 절 제 후 상당 기간이 경과한 후에 에스트로겐의 보충은 오 히려 세포 간질조직의 부종을 더 증가 시킬 수 있는 가 능성을 시사한다. 간질조직 세포을 보기위해 시행한 Mas- son’s-trichrome 염색상에도 네군 모두 간질조직 세 포의 증가를 보이지 않았고 각 군간의 차이가 없어 심 근세포 비대와 간질조직 세포 증가가 좌심실벽 비대에 영향을 미치는 요인은 아닌 것으로 사료된다. 난소절제 및 에스트로젠 투여에 의해 심장의 미세구조 변화를 알 아보기 위해 시행한 8000배 확대한 전자현미경 조직 검사소견에서 각 군간의 myofilament의 Z-line넓이는 일정하였는데 이는 특정군에서 myofilament의 합성증 가가 일어나지 않는 것을 나타내는 소견이다. 미토콘드 리아는 일반적으로 각 심근 근육세포 사이에 한줄 내지 두줄로 나열되어 있는 것이 보통인데, 2군과 3군에서는 미토콘드리아가 3～4줄로 증가되어 있는 것이 보였고 이는 에너지 소모의 증가를 간접적으로 나타내는 소견 이다. Zahi 등26)의 연구에서 보이듯이 양측 난소 절제 이후 에스트로겐을 보충하지 않았던 2군과 더불어 난 소 절제 이후 8주 경과 이후 4주간 에스트로겐을 보충 한 3군에서는 미토콘드리아 색조가 더 하얗게 변하고 crystae 수가 감소하였으며 이러한 소견은 세포의 허혈 시에 잘 나타나는 소견으로 2군과 3군에서 심근의 에너 지 소모증가와 심근세포 허혈이 초래됐을 가능성이 있 다. 그러나, 제 4 군에서는 2군과 3군에서 보이는 미토
콘드리아 줄의 증가소견, 색조의 변화, crystae 수의 변 화소견이 전혀 보이지 않아 폐경 직후부터 장기간의 에 스트로겐의 보충시 심근 세포의 허혈 예방에도 도움이 됨을 보여주었다.
이 연구의 임상적인 의미：
현재까지 알려진 폐경 후 여성에서 에스트로겐 보충요 법의 지침은 HERS, ERA 연구에서 알려진 대로, 폐경 후 오랜 기간이 경과된 허혈성 심질환이 있는 환자를 대 상으로 새롭게 에스트로겐 보충요법을 시행해서는 안된 다고 제시하고 있다. 본 연구는 폐경 이후 심장의 비가 역적인 변화가 초래되었을 가능성이 있는 여성에서 에 스트로겐 보충은 전혀 에스트로겐을 보충하지 않은 여성 과 비교시 좌심실 비대를 감소시키지 못하며 유사한 정 도의 세포 간질 부종 증가소견 및 전자 현미경적 심근 허 혈의 소견을 보인 반면, 폐경 이후 지속적으로 장기간 에 스트로겐을 보충한 여성에서는 이 두군에 비해 유의한 좌심실 비대 방지 및 비허혈성 전자 현미경소견을 보이 며 상당기간 경과후 에스트로겐을 단기간 보충한 군에 비해서 세포 간질 부종 감소 소견을 보였다. 이와같은 결과는 폐경 이후 오랜 기간이 경과된 여성에서 에스트 로겐의 보충은 전혀 에스트로겐을 보충하지 않은 군과 비교해 전혀 장점이 보이지 않으나, 폐경 직후부터 장기 간 에스트로겐의 보충은 좌심실 비대의 방지와 심근세포 의 허혈적 변화를 방지하여 심장에 대한 보호 작용을 나 타낼 가능성을 제시한다.
본 연구의 제한점：
심장/백서 무게비는 각 군간에 유의한 차이를 보이지 않았으나 이 비율이 정확한 좌심실만의 비대를 반영하는 것이라고 보기는 어렵다. 본 연구에서는 혈역학적 자극 에 대한 좌심실 재구도의 지표로 이용되는 좌심실벽 두 께를 좌심실 비대의 지표로 이용할때, 양측 난소 절제 와 에스트로겐 보충이외에 각 군간의 좌심실 비대를 일 으킬 수 있는 혈역학적인 자극의 차이가 없었기에 좌심 실벽 두께를 좌심실 비대의 지표로 이용하였다. 그러나, 심장 적출 이후 포르말린 용액으로 고정하여 현미경하 에서 좌심실 벽두께의 측정은 in vivo 측정이나 고정액 을 생리적 압력으로 관류하면서 고정시에 더욱 정확한 좌 심실 벽두께의 측정이 가능하였으리라는 제한점이 있으 나 대상 백서에서 동일한 방법을 사용하였으므로 방법
상의 오차는 크지 않으리라 사료된다. 난소 절제 직후 부터 장기간 에스트로겐을 보충한 군은 난소 절제 이후 전혀 에스트로겐을 보충하지 않았거나 난소 절제 이후 상당기간 경과후에 에스트로겐을 보충한 군에 비해 좌 심실 비대를 방지하는 결과를 보였으나 본 논문에서 보 이는 세포 간질 부종과 전자현미경적 소견이외에 좌심 실 비대 방지에 관여할 기전에 대한 향후 연구가 진행 되어야 하겠다. 한편, 조직 검사 당시 연령에 의한 심장 조직의 변화를 고려하기위해 제 3 군에서는 난소절제 8 주가 지나서 단기간인 4주동안만 에스트로겐 보충요법 을 시행하였는데 만일 제 3 군에서도 12주동안 에스트 로겐을 투여할 경우 어떠한 심근변화가 있을 것인가 하 는 의문점을 남기게 된다.
요 약
배경 및 목적：
폐경후 에스트로겐 보충요법의 시행여부와 시행시 그 시작 시점과 보충 기간에 따른 좌심실 비대와 심근 조 직 변화에 대한 연구는 미미하다. 폐경 후 에스트로겐 보충시에 좌심실 비대에 미치는 영향과 심근 조직의 변 화를 에스트로겐 보충유뮤 및 그 시작시점, 기간에 따 라 어떠한 차이가 있는가를 알아보고자 하였다.
방 법：
백서의 난소를 절개하여 폐경을 유발시킨 뒤 좌심실 크기 및 심근조직을 관찰하였으며 에스트로겐 투여가 어떠한 영향을 미치는지 관찰하기 위해 체중 250 g의 암컷백서 52마리를 대조군 9마리(1군)와 양측난소 절 제후 키운 16마리(2군), 양측난소절제 8주후부터 es- trogen conjugate 25ug/kg를 매일 복용시킨 10마리 (3군)과 양측난소절제 직후부터 12주동안 estrogen을 복용시킨 17마리(4군)으로 나누어 12주간 키운 후, 좌 심실벽 두께[(좌심실중격후벽)/2]를 측정했으며 현미 경 및 전자현미경으로 심장 조직을 관찰하였다.
결 과：
좌심실벽 두께는 4군(2.25±0.10 mm)은 2군과 3 군(2군：2.45±0.10 mm, 3군：2.46±0.11 mm)에 비해 유의한 감소를 보였고(vs. 2군：p＝0.014. 3군：
p＝0.008), 1군(2.31±0.15 mm)과는 차이가 없었다.
세포간질의 부종은 난소를 절제한 군 모두에서 1군에 비해 증가되어 있었고 4군은 41.2%로 3군(62.5%)에
비해 감소하였다(p＝0.019). 2군과 3군에서 미토콘드 리아 크기의 유의한 변화는 보이지 않았으나 미토콘드 리아 색이 더 하얗게 변화되고 crystae의 감소를 보였 다. 그러나, 제 4군에서는 2군과 3군에서 보이는 미토 콘드리아 색의 변화, crystae의 감소 같은 소견이 보이 지 않았다.
결 론：
백서에서 난소 절제 직후부터 12주동안의 장기간의 에스트로겐 투여시 에스트로겐 결핍에 의한 심근 조직 의 변화를 예방하여 심장에 이로운 효과를 보일 가능성 을 제시한다.
중심 단어：에스트로겐；좌심실 비대증；난소절제.
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