연세대학교 원주의과대학 내과학교실,

Original Articles Korean Circulation J 1999;;;;29((((10))))::::1097-1104

Phosphodiesterase 억제제 IBMX의 국소투여가 흰쥐의 경동맥 손상 후 신내막증식에 미치는 영향

연세대학교 원주의과대학 내과학교실,

응급의학교실

이봉기

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The Effect of Local Delivery of IBMX on the Neointimal Proliferation in Rat Carotid Balloon Injury Model

Bong Ki Lee, MD

, Junghan Yoon, MD

, Han Hyo Lee, MD

, Jang Young Kim, MD

, Ji Yean Ko, MD

, Seung Hwan Lee, MD

, Byung Soo Yoo, MD

,

Sung Oh Hwang, MD

and Kyung Hoon Choe, MD

1

Division of Cardiology, Department of Internal Medicine,

Emergency Medicine, Wonju College of Medicine, Yonsei University, Wonju, Korea

ABSTRACT

Background：Hyperplastic neointima is one of the major mechanisms of restenosis following balloon angiopla- sty in selected patients with symptomatic angina pectoris. Elevation of cellular cyclic nucleotide levels such as cAMP and cGMP are known to inhibit the proliferation of vascular smooth muscle cells. 3-isobutyl-1-methylxan- thine (IBMX) increases intracellular cAMP and cGMP by nonselective inhibition of phosphodiesterases (PDEs).

We conducted this study under the hypothesis that local delivery of IBMX could inhibit neointimal hyperplasia after balloon injury of the rat carotid artery. Methods：Left common carotid artery of 10 week old male Spra- gue-Dawley rats were subjected to arterial injury by 2F Fogarty balloon catheter. After injury, animals were allocated to the control groups (control 1；injury control and control 2；pluronic gel plus DMSO control) and IBMX group, which received pluronic polymer gel, DMSO and IBMX mixture periadventitially. After 3 weeks, the rats were killed by overdose of ketamine, and the injured left arteries were pressure-fixed with 10% formalin and subjected to histomorphological analysis. Results：Mean body weight of rats was not statistically different among study groups. The mean area of neointima (control group 1：0.28±0.05 mm

, control group 2：0.27±0.

08 mm

, IBMX group：0.18±0.08 mm

；p<0.05) and the mean ratio of neointima to medial area[versus (control group 1：1.89±0.37, control group 2：1.95±0.41, IBMX group：1.41±0.47；p<0.05)] were signific- antly less in IBMX group. The mean area of external elastic lamina was significantly larger in control group 1 than IBMX group (0.57±0.07 mm

versus 0.47±0.10 mm

) and mean luminal area showed no significant difference among groups (control group1：0.14±0.07 mm

, control group 2：0.10±0.05 mm

, control group 3：0.16±0.06 mm

). Conclusion ：Peri-adventitial single administration of IBMX showed its effectiveness in reducing the neointimal proliferation in rat carotid balloon injury model. Furthermore we observed the positive

논문접수일：1999년 7월 7일 심사완료일：1999년 6월 28일

교신저자：윤정한, 220-701 강원도 원주시 일산동 162번지 연세대학교 원주의과대학 내과학교실 전화：(0371) 741-1212・전송：(0371) 741-0502

E-mail：[email protected]

correlation between intimal area and EELA suggesting vascular remodeling depending on the intima volume.

(( (

(Korean Circulation J 1999;29( (( (10) )) ):1097-1104) )) )

KEY WORDS：IBMX·Phosphodiesterase inhibitor·Neointima·Compensatory remodeling.

서 론

경피적 경혈관 관동맥 풍선 성형술(PTCA)이 1977 년 처음으로 시행된 이래로

이의 시술이 증상이 심한 관동맥질환 환자에서 증가 추세에 있다. 특히 기술 및 장 비의 발달로 인하여 많은 환자에서 관동맥 우회술과 유 사한 치료성적을 얻을 정도로 성공률이 향상되고 있으 며, 적응증의 범위도 확장되어 가고 있다. 그러나, PTCA 시행후 장기 추적시 재협착(restenosis)이 시술 환자의 30~40%에 이르러 재시술을 필요로 하는 등 환자에게 고통과 위험을 가중시키고 의료비의 상승을 유발하는 요인이 되고 있으며,

이와 같은 재협착의 중요한 기 전으로 수축성 혈관 개형(constrictive remodeling) 및 신내막증식(neointimal proliferation)이 잘 알려져 있다. 최근 스텐트의 시술은 수축성 혈관 개형을 억제 함으로써 재협착율을 줄일 수 있었으나, 스텐트내 과도 한 신내막증식에 의한 재협착(instent restenosis)이 문제점으로 부각되고 있으며, 이와 같은 신내막증식에 혈관 평활근 세포(SMCs)가 중요한 역할을 하는 것으 로 알려져 있다.

Garg등

은 흰쥐의 대동맥 평활근의 시험관 내 배양실 험에서 nitric oxide(NO)를 생성하는 sodium nitrop- russside, S-Nitroso-N-acetylpenicillamine 및 iso- sorbide dinitrate를 각각 투여하여 혈관 평활근 증식 이 억제됨을 보고하였고, 8-Bromo-cGMP의 투여시 에도 유사한 평활근 증식의 억제를 확인하여 이 증식억 제에 있어 cGMP가 관여함을 증명하였다. 또한 Soyo- mbo등

은 사람의 정맥 표본에 과신전 손상을 유발시 킨 후 시험관 내 배양하면서 8-Br-cAMP 및 8-Br- cGMP를 투여하여 신내막증식이 억제됨을 관찰하였고 cAMP와 cGMP의 분해를 억제하는 3-isobutyl - 1 -methylxanthine(IBMX)의 투여시에도 신내막증식이 억제됨을 확인하였으나 IBMX의 신내막 증식억제에 대 한 in vivo 실험은 보고된 바가 없다. IBMX가 세포내 의 phosphodiesterase(PDE)에 대한 비특이적 억제제

로서 혈관내 cAMP와 cGMP치를 현저히 증가시키는 효 과를 고려할 때, IBMX는 관동맥 재협착의 중요한 기전 의 하나인 혈관 평활근의 증식으로 인한 신내막증식을 효과적으로 감소시킬 수 있을 것으로 가정할 수 있다.

F-127 pluronic gel은 생체 적합성이 우수하고 약 물의 균일한 유리를 가능케 하는 특징을 가지며 동물 실험모델에서 약물을 72시간까지 국소적으로 유지한 것으로 알려져 있다.

따라서 저자 등은 F-127 pluro- nic gel을 약물투여 매체로 사용하여 국소 투여한 IBMX 가 신내막증식에 미치는 영향을 알아보기 위하여 흰쥐 의 경동맥 손상 모델을 이용해 이를 평가하였다.

재료 및 방법

실험동물 및 실험군

실험동물은 Sprague-Dawley rat(흰쥐)를 사용하였 으며 성별에 따른 차이를 없애기 위해 모두 수컷을 사 용하였다. 흰쥐는 생후 10주 정도로서 체중은 310±39 g이었다. 총 58마리의 흰쥐를 대상으로 실험군은 혈관 손상만 가한 군(제1대조군), 혈관 손상후 pluronic gel 과 dimethyl sulfoxide(DMSO；Sigma Chemical, St.

Lois, MO) 의 혼합물을 가한 군(제2대조군) 및 혈관 손 상 후 pluronic gel, DMSO와 IBMX(Sigma Chemical, St. Lois, MO)의 혼합물을 가한 군(IBMX군)의 세 실험 군으로 나누었다.

흰쥐의 경동맥 손상

Ketamine 및 lidocaine 혼합액을 복강내 주사하여 마

취를 유지하였다. 목의 정중부를 절개한 후 좌측 총경동

맥과 내경동맥, 외경동맥이 드러나도록 한 후 총경동맥

주위를 잘 박리 하여 혈관의 외막이 깨끗하게 노출되도

록 하여 경동맥 손상후 약제의 도포가 용이하도록 하였

다. 외경동맥의 원위부를 완전 결찰하고 내경동맥의 근

위부를 임시 결찰한 후 총경동맥의 원위부에 겸자를 설

치하였다. 외경동맥 결찰부의 근위부에 절개를 가한 후

2F Fogarty 도자(Baxter Edwards Health Corp. Irvi-

ne. Calif.)를 총경동맥내로 삽입하였다. 도자의 말단부 를 흉부 대동맥에 이르도록 한 후 생리식염수로 풍선을 부풀려 견인하면서 대동맥궁에서 총경동맥이 분지 하 는 기시부에 걸리도록 한 뒤 풍선을 감압하여 총경동맥 안으로 미끄러져 들어오게 하면서 다시 풍선을 부풀려 일정한 저항이 느껴질 정도로 풍선의 팽창을 유지하면서 견인하였다. 이와 같은 과정을 3회 반복하여 혈관에 충 분한 손상을 초래하였다. 경동맥 손상후 외경동맥의 기 시부를 완전 결찰한 뒤 내경동맥의 임시결찰을 해제하 고 혈행를 회복시킨 후 실험군에 따라 경동맥 주위에 국소약물 투여를 한 후 봉합하였다. 시술후 실험동물은 37℃의 항온, 60%의 항습이 유지되는 실험용 축사에 서 3주간 사육하였다.

약물 조제 및 국소투여

본 실험에서 국소 약물투여의 매체로서 F-127 plu- ronic gel(Sigma Chemical Co., St. Louis, Missouri) 을 사용하였다. Pluronic gel 용액을 제작하기 위해 완 충용매로서 pH 7.0의 phosphate buffer(sodium pho- sphate dibasic [0.015 mol/L]와 potassium phos- phate monobasic [0.05 mol/L])를 사용하였고 pH는 5N NaOH로써 적정하였다. 4℃로 냉각된 2.3ml의 phosphate buffer 용액에 750 mg의 F-127 pluronic gel을 넣은 후 4℃에서 24시간 이상 방치시켜 용해시 켰다. IBMX의 용매로 DMSO를 사용하였으며 6.7 mg 의 IBMX를 0.3 ml의 100% DMSO에 용해시킨 후 이 를 미리 제작해 둔 pluronic gel 2.7 ml에 4℃ 냉방실 내에서 혼합한 후 소독된 유리막대로 저어 용해시켜 IB- MX의 농도가 10 mM/L이 되도록 하였다. 상기의 모든 과정은 무균적 수기로 이루어졌다. 또한, 약물투여 매 체만 투여하는 제2대조군에 사용하기 위해서 pluronic gel 2.7 ml와 1% DMSO 0.3 ml를 혼합한 용액을 준비 하였다. 준비된 약제를 각 군별로 상기의 혈관 손상과 정을 거친 쥐의 총경동맥 외막 주변에 마이크로 피펫 (micropipette)을 이용하여 200 μL씩 도포하였다. 약 물의 도포는 다른 실험자가 임의로 실험군을 선택후 시 행하여 혈관손상 시술자가 실험표본이 속한 실험군을 모 르도록 맹검상태를 취하였다.

실험동물의 희생, 관류-고정 및 표본 제작

실험동물은 혈관 손상 시술 후 3주가 지난 뒤 마취

후 목의 정중부를 절개하고 피하를 박리 하여 경정맥을 노출시켜 놓은 뒤 배의 정중부를 절개하고 내장을 젖힌 후 복부 대동맥을 노출시킨 다음 18G의 정맥주사용 도 자를 복부 대동맥 내로 천자 삽입하였다. 여기에 생리 식염수를 주입하면서 미리 노출시켜 둔 경정맥을 절개 하여 출혈을 시키면서 경정맥 절개부로 맑은 생리식염 수가 나올 때까지 세척한 후 소형겸자로 경정맥을 결찰 하고 생리식염수 주입을 중지 후 10% formalin 용액 을 5분 이상 주입하여 관류-고정을 시켰다. 고정이 끝 난 후 흉곽의 정중부를 절개하여 심장과 경동맥을 같이 절제해 내어 10% formalin 용액이 담긴 표본병에 넣 어 표본 제작 시까지 보관하였다.

이중 좌측 경동맥을 잘라내어 2 mm 길이의 5～6개의 절편을 만들고 이들을 파라핀에 포매한 후 microtome 을 이용하여 5 m 두께의 미세 절편을 만들어 hemato- xylineosin(HE) 염색 및 Elastic-Van Gieson(EVG) 염색을 시행하였다.

조직형태학적 분석

광학 현미경(BH-2, Olympus, Japan)에 부착된 CCD color camera(IK-642K, Toshiba, Japan)로 표본의 영상을 포착한 후 video adaptor(buz

, Iomega, Roy, Utah)가 장착된 PC를 이용하여 image file(bmp file) 로 제작하였다. Image analysis program(SigmaScan Pro-4.01, Jandel Co. USA)을 이용하여 조직형태학 적인 분석을 시행한 후, 한 마리에서 제작된 표본 중 내 강면적이 가장 작은 표본을 택하였고, 이들의 내탄력층 면적(internal elastic lamina area)과 외탄력층 면적 (external elastic lamina area)을 측정하고, 내막 면적 (intimal area), 중막 면적(medial area)과 내막 대 중막 비율(I/M ratio)을 계산하였다.

통계처리

모든 측정치는 평균±표준편차로 표시하였다. 측정값

들은 통계 프로그램(SPSS 7.5, SPSS Inc., USA)을

이용하여 각 군간 차이의 통계학적인 유의성 여부를 알

기 위하여 ANOVA test 및 Scheffe 검정을 시행하였

으며 p값이 0.05 미만일 경우 유의한 것으로 판정하였

다. 또한, 외탄력층 면적, 내탄력층 면적과 내막 면적 상

호간의 상관관계를 구하였다. 모든 과정에 있어 연구자

는 표본이 속한 군에 대하여 맹검상태를 취하였다.

결 과

총 58마리중 실험 도중 죽거나 혈전형성으로 분석이 불가능하였던 경우를 제외한 32마리의 혈관이 분석에 이용되었다. 제1대조군이 10마리, 제2대조군이 10마리 였으며 IBMX 군이 12마리였다. 혈관 손상 후 3주후에 적출한 쥐의 총경동맥의 내강면적에는 각기 정도의 차이 는 있지만 신내막증식에 의한 협착이 관찰되었다(Fig. 1).

실험동물의 체중

실험 시작 당시의 실험동물의 체중은 제1대조군이 320.

2±42.4 g이었고 제2대조군이 287.1±25.8 g이었으 며 IBMX 군이 323.2±37.9 g으로 각 군간에 통계적 으로 유의한 차이는 없었다. 또한 3주 후 희생 당시 체 중은 제1대조군이 348.5±34.8 g이었고 제2대조군이 322.5±26.0 g이었으며 IBMX 군이 353.3±40.4 g으 로 각 군간에 유의한 차이는 없었고 체중의 변화율에 있어서도 유의한 차이는 관찰되지 않았다(Table 1).

조직형태학적 분석

내막면적은 제1대조군은 0.28±0.05 mm 2, 제2대 조군은 0.27±0.08 mm

이었으며, IBMX 군은 0.18±

0.08 mm 2로 IBMX 군이 제1대조군 및 제2대조군에 비해 유의하게 작은 값을 보였다(p<0.05). 그러나, 내 막면적에 유의한 차이가 있음에도 불구하고, 내강면적에 있어서는 제1대조군은 0.14±0.07 mm

, 제2대조군은 0.10±0.05 mm

, IBMX 군은 0.16±0.06 mm

로서 각 군간에 유의한 차이가 없었다(Table 2).

내탄력층 면적은 제1대조군은 0.42±0.06 mm

, 제 2대조군은 0.37±0.07 mm

, IBMX군은 0.35±0.08 mm

로서 각 군간에 유의한 차이가 관찰되지 않았으나 (p>0.05) 제1대조군이 IBMX 군에 비해 큰 경향을 보였 Table 1. Body weights of study animals

Control group 1

Control

group 2 IBMX group Pre-Wt (g) 320.2±42.4 287.1±25.8 323.2±37.9 Post-Wt (g) 348.5±34.8 322.5±26.0 353.3±40.4 Wt change (%) 109.4± 7.2 112.6± 5.8 109.5± 6.4 Values are mean±SD；Pre-Wt, body weight before vascular injury；Post-Wt, body weight at sacrifice；Wt change, change of bodyweight. There were no statisti- cal difference among 3 groups.

Table 2. Results of histomorphometric analysis Control

group 1

Control

group 2 IBMX group LA (mm

) 0.14±0.07 0.10±0.05 0.16±0.06 IELA (mm

) 0.42±0.06 0.37±0.07 0.35±0.08 EELA (mm

) 0.57±0.07 0.51±0.09 0.47±0.10*

IA (mm

) 0.28±0.05 0.27±0.08 0.18±0.08*

MA (mm

) 0.15±0.02 0.14±0.02 0.13±0.02 I/M ratio 1.89±0.37 1.95±0.41 1.41±0.47*

Values are mean±SD；control group 1, no drug addi- tion after balloon injury；control group 2, pluronic gel

＋DMSO addition after balloon injury；IBMX group,

pluronic gel＋DMSO＋IBMX addition after balloon in-

jury； LA, lumen area；IELA, internal elastic lamina

area；EELA, external elastic lamina area；IA, intimal

area；MA, medial area；I/M ratio, ratio of intimal area /

medial area；*p<0.05；between controls vs. IBMX

Fig. 1. A specimen of the each study group. Injured control (control group 1), pluronic gel＋DMSO (control group 2),

and pluronic gel＋DMSO＋IBMX (IBMX group) administration after vascular injury (HE stain, ×40).

고, 내막 면적과는 높은 상관관계를 나타내었다(r＝0.6 92, p<0.01；Fig. 2). 외탄력층 면적 또한 제1대조군 은 0.57±0.07 mm

, 제2대조군은 0.51±0.09 mm 2, IBMX군은 0.47±0.10 mm

로서 대조군이 IBMX군에 비해 유의하게 컸으며(p 0.05), 내막 면적과 높은 상관 관계를 나타내었다(r＝0.734, p 0.01；Fig. 3). 중막면

적은 제1대조군은 0.15±0.02 mm

, 제2대조군은 0.14

±0.02 mm

, IBMX군은 0.13±0.02 mm

로서 각 군 간에 유의한 차이가 없었다.내막 대 중막 비율은 제1대 조군이 1.89±0.37, 제2대조군이 1.95±0.41, IBMX 군이 1.41±0.49로서 IBMX군이 제1대조군 및 제2대 조군에 비해 유의하게 작았다(p<0.05).

고 찰

본 연구에서는 동맥 손상후 IBMX를 국소도포함으로 서 신내막증식에 대한 억제작용을 실험동물 모델에서 처 음으로 증명하였고, 혈관의 보상성 확장현상(compen- satory enlargement)을 관찰하였다.

IBMX는 대표적인 비특이적 PDE 억제제로서 세포 내 cAMP 및 cGMP의 농도를 상승시키는 효과가 강력 하다고 알려져 있다. 평활근 세포의 증식에는 세포내 cA-MP와 cGMP에 의한 신호 전달과정이 중요한 역 할을 하며 이들의 농도를 높임으로써 혈관 평활근 세포 의 증식을 억제한다는 in vitro 실험결과가 다수 보고되 어 있으다.

세포막 투과성을 지닌 cyclic nucle- otide analog인 8-Br-cAMP나 8-Br-cGMP의 투 여에 의한 실험,

혈관의 내피세포에서 분비된 후 세포 막에 존재하는 guanyl cyclase를 활성화함으로 세포내 cGMP를 증가시키는 NO나 NO donor를 이용한 연구

15)

및 cAMP에 특이적으로 작용하는 PDE 제3형에 대 한 선택적 억제제인 cilostazol를 이용한 연구

에서와 같이 세포내의 cGMP나 cAMP의 농도 증가가 혈관 평 활근의 증식을 억제하는 것은 잘 알려져 있다.

또한 IB-MX는 PDE 억제에 의한 cAMP의 분해를 억제함 으로써 세포내 cAMP를 증가시킬 뿐만 아니라 cAMP 의 생성을 촉진하는 작용이 알려져 있다. Parsons등

은 Table 3. Histomorphometric data of previous studies and our study

Clowes

Villa

Miano

Kim

Yoon

Lee*

Body Wt (g) 500 450-530 400-500 370±78 350±30 320±42 LA (mm

) 0.18±0.04 - 0.28±0.24 0.26±0.10 - 0.14±0.07

IELA (mm

) - - - - - 0.42±0.06

EELA (mm

) - - 0.62±0.22 0.54±0.10 - 0.57±0.07

IA (mm

) 0.15±0.02 0.10±0.01 0.19±0.15 0.14±0.07 0.16±0.01 0.28±0.05 MA (mm

) 0.09±0.01 0.12±0.003 0.15±0.05 0.14±0.04 0.10±0.01 0.15±0.02 I/M ratio - 0.86±0.06 1.31±0.11 - 1.63±0.17 1.89±0.37

*Our study.

Fig. 2. Correlation between intimal area (IA) and inte- rnal elastic lamina area (IELA).

Fig. 3. Correlation between intimal area (IA)and exte-

rnal elastic lamina area (EELA).

papaverine으로 PDE를 완전히 억제한 경우에도 IB- MX의 투여 용량을 증가시킴에 따라 cAMP의 생성이 34%나 증가함을 확인하였으며, 이는 억제성 Gi 단백의 기능을 차단하여 adenylate cyclase를 활성화시킴으로 써 나타난다고 하였다. 더구나 IBMX는 cAMP 뿐만 아 니라 cGMP도 같이 증가시키는 약리작용 때문에 혈관 손상후 발생하는 신내막증식을 억제하는 데 효과적인 약 물이라 생각되며 본 실험 동물에서 신내막증식 억제 효 과를 보여주었다.

PDE를 억제하는 약제로는 1962년 Butcher와 Su- therland가 caffeine 및 theophylline등의 methylxan- thine계 물질들이 cAMP의 가수분해를 억제하는 사실 을 보고한 이후 theophylline, pentoxyfylline, 및 pa- paverine 등이 임상에서 사용되고 있다. 이외에도 많은 물질들에 대한 연구가 있었으나 효과가 약하거나 부작 용이 심해서 임상적으로 많이 사용되지 못하고 있다. 이 들이 상대적으로 낮은 therapeutic index를 가지는 이 유는 PDE에 대한 이들의 약리작용상 특이성이 낮으므 로 표적세포가 아닌 체내의 다른 세포들에도 영향을 미 치기 때문으로 생각되고 있다. 본 실험에서 사용된 IBMX 는 theophylline 보다 강력한 효과를 지닌 PDE 억제 제로서

theophylline의 과용시 식욕부진, 오심, 두통, 경련을 비롯하여 부정맥등의 부작용이 생기는 사실로

미루어 IBMX의 전신 투여시는 이보다 더욱 심한 부작 용이 발생하리라 예상할 수 있다. 본 연구에서는 IBMX 투여군에서 3주 뒤 희생 시까지의 체중 증가율이 대조군 과 유의한 차이를 보이지 않은 결과로 미루어 IBMX의 국소투여가 흰쥐의 식욕 및 성장에 부정적인 영향을 미치 지는 않았던 것으로 판단된다.

IBMX가 신내막증식을 대조군에 비하여 유의하게 억 제한 결과 외에 대조군에서는 혈관의 크기가 커지는 보 상성 혈관 확장 현상이 관찰되었다. 이는 현재까지 토끼 의 대퇴동맥 및 돼지의 관동맥 손상 모델에서 보상성 혈 관 확장에 대하여 보고되었으나

흰쥐의 혈관 손상 모델에서는 보고된 바가 없다. 내막면적의 증가와 이에 따른 보상성 혈관확장에 대해서는 Glagov등

이 사람 의 좌 주관동맥 분석연구에서 내강면적의 40%이상 내 막의 증식이 일어나기 전 까지는 내막의 증식에 따라 혈 관의 크기가 커져 내강면적은 변화 없이 유지됨을 보고 하였으며, 최근 IVUS를 이용한 일련의 연구에서 이와 같은 현상이 증명이 되고 있다.

본 연구의 IBMX

군에서 신내막면적은 유의하게 줄었으나 내강면적은 대 조군과 비교하여 유의한 차이가 없었다. 이는 흰쥐의 경 동맥 손상모델을 사용한 여러 실험의 결과에 비추어 흥 미 있는 결과로서 다른 연구에 의하면 신내막증식의 억 제는 내강면적의 증가를 초래한데 반해 본 실험의 결과 는 내막면적이 감소하였음에도 내강면적에 있어 차이가 없었다(Table 3). 이는 대조군에서 EELA가 IBMX군 에 비하여 유의하게 컸으며, 이로 인해서 내막면적의 증가가 내강면적을 감소시키지 못한 결과로 판단된다.

신내막면적, EELA 및 IELA의 상호간에 통계적으로 유의한 상관 관계가 관찰되었는데 이는 대조군에서의 신내막 면적의 증가가 EELA나 IELA를 증가시켰기 때 문으로 생각된다. 특히 대조군에서의 신내막 면적은 평 균 0.28 mm

로 다른 보고의 대조군의 내막면적보다 유의하게 컸다(Table 3). 이에 대한 가능한 설명으로는 첫째, 본 연구에서 사용된 실험동물의 체중이 다른 보 고자들이 사용한 실험동물의 체중에 비하여 작아 실험 동물의 연령이 적었기 때문에 혈관 손상에 대한 반응에 있어 과도한 증식 반응을 보였을 가능성이 있겠고

둘째로, 본 실험 진행시 혈관 손상 단계에서 많은 수의 동물이 혈관 파열로 죽었으며 혈관이 혈전으로 막힌 표 본이 다수 관찰되어 혈관 손상의 정도가 다른 보고자들 에 비하여 컸을 가능성도 생각해 볼 수 있겠다.

이상의 결과로, 본 연구에서 흰쥐의 경동맥 풍선 손상 모델에서 혈관 손상후 IBMX의 국소투여는 신내막증식 을 유의하게 억제하였고, 또한 대조군에서의 과도한 신 내막증식이 혈관 개형 현상에 영향을 미친다는 것을 생 체내에서 관찰하였다. 향후 관동맥 성형술후의 재협착을 억제하기 위한 약물로서 IBMX의 효과적인 국소약물 투 여방법에 대한 연구가 필요하리라 생각된다.

요 약

연구배경：

관동맥의 풍선 성형술후 신내막증식은 만성 재협착

의 주요 기전이다. 혈관 평활근 세포가 혈관 손상후 신

내막증식에 기여하며, 세포내 cyclic nucleotide의 증가

가 혈관 평활근 세포의 증식을 억제하는 것으로 알려져

있다. 본 실험은 흰쥐의 경동맥 풍선 손상모델에서 3-

isobutyl-1-methylxanthine(IBMX)를 국소 투여하

여 IBMX의 신내막증식 억제효과를 검정하고자 하였다.

방 법：

생후 10주 정도의 수컷흰쥐의 좌측 경동맥에 2F Fo- garty 풍선도자를 사용하여 혈관손상을 유발한 후 실험동 물들을 각각 제1대조군(손상 대조군)과 제2대조군(손상 후 pluronic gel과 DMSO의 혼합물을 경동맥 외막주위 에 도포한 매체 대조군) 및 IBMX군(손상후 pluronic gel＋DMSO＋IBMX의 혼합물을 도포한 군)의 세군으 로 분류하였다. 3주후 실험동물들을 희생시킨 후 좌측 경 동맥 표본을 이용하여 조직형태학적 분석을 하였다.

결 과：

실험동물의 체중은 혈관 손상시 제1대조군이 320.2±

42.4 g, 제2대조군이 287.1±25.8 g, IBMX 군이 323.2

±37.9 g으로 각 군간에 유의한 차이는 없었으며, 3주 후 희생 당시 체중은 제1대조군이 348.5±34.8 g, 제2 대조군이 322.5±26.0 g, IBMX 군이 353.3±40.4 g 으로 각 군간에 유의한 차이는 없었다. 내막면적은 제 1대조군이 0.28±0.05 mm

, 제2대조군이 0.27±0.08 mm

, IBMX 군이 0.18±0.08 mm

로서 IBMX 군이 제 1대조군 및 제2대조군에 비해 유의하게 작았고(제1대 조군과 제2대조군 및 제1대조군과 IBMX 군간 p< 0.

05), 내막 대 중막비율은 제1대조군이 1.89±0.37, 제 2대조군이 1.95±0.41, IBMX 군이 1.41±0.47로서 IBMX 군이 제1대조군 및 제2대조군에 비해 유의하게 작았다(p<0.05). 내강면적은 제1대조군이 0.14±0.07 mm

, 제2대조군이 0.10±0.05 mm

, IBMX 군이 0.16

±0.06 mm

로서 각 군간에 유의한 차이는 없었다. 내 탄력층 면적은 제1대조군이 0.42±0.06 mm

, 제2대조 군이 0.37±0.07 mm

, IBMX 군이 0.35±0. 08 mm

로서 각 군간에 유의한 차이는 없었지만, 외탄력층 면 적에서 제1대조군이 0.57±0.07 mm

, 제2대조군이 0.

51±0.09 mm

, IBMX 군이 0.47±0.10 mm

로서 IB- MX 군이 제1대조군에 비해 유의하게 작았다(p<0.05).

중막면적은 제1대조군이 0.15±0.02 mm

, 제2대조군 이 0.14±0.02 mm

, IBMX 군이 0.13 ±0.02 mm

로 서 IBMX 군이 제1대조군에 비해 유의하게 작은 값을 보였다(p<0.05). 내막 면적과 내탄력층 면적(r＝0.692, p<0.01), 및 외탄력층 면적(r＝0.734, p<0.01) 간에는 통계적으로 유의한 상관 관계가 있었다.

결 론：

흰쥐의 경동맥 손상모델에서 비선택적 phospho- diesterase 억제제인 IBMX의 국소투여는 혈관내의 신

내막증식을 유의하게 억제하였다. 또한, 대조군에서 과 도한 내막면적의 증가로 혈관의 크기가 커지는 보상성 혈관 확장현상을 관찰하였다.

중심 단어 ：IBMX・Phosphodiesterase inhibitor・신 내막・보상성 확장.

본 논문은 1997년도 연세대학교 학술연구비 및 의공학 연 구소의 지원으로 수행되었음.

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