생쥐 심방근 활동전위 특성에 미치는 유리 활성산소의 영향 (Effects of Oxygen Free Radical on Action Potential in Mouse Atrial Myocardium)

서지정보

· 발행기관 : 대한심장학회
· 수록지 정보 : Korean Circulation Journal / 36권 / 2호 / 108 ~ 114페이지
· 저자명 : 박형욱, 정대호, 윤남식, 고점석, 임상엽, 이상록, 홍서나, 김계훈, 손일석, 홍영준, 김주한, 김원, 박령화, 주정민, 안영근, 정명호, 조정관, 김재하, 박종춘, 강정채

초록

배경 및 목적：
심방세동이 발생하면 심방근의 산소 소모량이 급격히 증
가하고 혈류 증가 예비력이 현저히 저하되어 심방이 허혈상
태에 빠져 과량의 활성산소(reactive oxygen species)가 생
성되고 이 활성 산소는 심방세포를 지속적으로 손상시켜 심
방의 구조적, 기능적 변화를 일으킨다고 알려져 있다. 본 연
구는 활성산소의 하나인 hydrogen peroxide가 흰쥐 심방
근의 활동전위에 대한 노출 시간 및 농도에 따른 영향을 파
악하고자 시행되었다.
방 법：
경추 탈구법으로 실신시킨 흰쥐의 심장을 절개하여 심방을
분리해낸 다음 절편으로 만들어 Tyrode액을 관류시키고 1
시간 후 조직이 안정되면 표본을 미세전극을 이용하여 자극
하여(1 Hz, 1 ms) 활동전위(action potential: AP)를 유도하
고, 0, 2.5, 5, 10, 20, 30분에 반복하여 기록하였다. 활동
전위로부터 최대이완기 전위(maximal diastolic potential:
MDP, mV), 활동전위 크기(AP amplitude: APA, mV), 탈분
극 후 50%와 90% 재분극까지 활동전위 기간(AP duration:
APD50, APD90, ms), phase 0 탈분극의 최대상승속도(Vmax,
V/sec) 등을 분석하여 hydrogen peroxide를 투여하지 않은
대조군(Ⅰ군)과 hydrogen peroxide 0.1 mM(Ⅱ군), 0.5 mM
(Ⅲ군), 1 mM(Ⅳ군)을 투여한 실험군을 비교하였다.
결 과：
Ⅰ군에서 시간 경과에 따라 의미 있는 변화는 없었다. Ⅱ
군에서 MDP와 APA는 시간경과에 따른 유의한 변화는 없었
다. Vmax는 시간 경과에 따라 감소하였으며, APD50와 APD90
은 시간 경과에 따라 연장되었다. Ⅲ군에서 MDP는 변화가
없었으나 Vmax, APA는 감소하였고 APD50와 APD90은 연장
되었다. Ⅳ군에서 MDP는 상승하였으며 Vmax, APA는 점차
로 감소하였다. APD50과 APD90은 연장되었다. 지연 탈분극
이 Ⅲ군의 40%(8/20)에서, Ⅳ군의 54.5%(12/22)에서 관찰되
었고, Ⅳ군의 18.2%(4/22)에서 심방근 무수축(asystole)이 발
생하였다.
결 론：
Hydrogen peroxide는 심방근 활동전위에 시간과 농도에
따라 탈분극 속도를 감소시키고 재분극 시간을 연장시켰으며,
고농도에서 후탈분극을 일으켜 심근허혈 및 재관류 상황에서
부정맥 발생과 전기적 재구도에 관여할 것으로 생각된다.

영어초록

Background and Objectives：Reactive oxygen species are known to be produced when atrial fibrillation develops.This study was performed to investigate the effects of hydrogen peroxide (H2O2) on the action potential parametersof the mouse atrium. Subjects and Methods：Mouse (ICR) atrial fibers were excised and immersed in cold bicarbonate-containing Tyrode’s solution. The preparations were then perfused with oxygenated (95% O2, 5% CO2)Tyrode’s solution and driven by an electrical stimuli 1 ms in duration at a frequency of 1 Hz. The transmembranepotentials were recorded at 0, 2.5, 5, 10, 20 and 30 minute, and compared between groups I (control), II (H2O2 0.1mM), III (H2O2 0.5 mM) and IV (H2O2 1 mM). Results：In group I, the maximal diastolic potential (MDP),action potential amplitude (APA), maximal slope at phase 0 depolarization (Vmax), action potential duration until50% and 90% of repolarization (APD50, APD90) were unchanged with increasing time. In group II, the MDP andAPA were unchanged, but the Vmax was decreased, and the APD50 and APD90 prolonged. In group III, the MDPwas increased and the Vmax decreased; the APD50 and APD90 were prolonged, but the APA unchanged. In groupIV, the MDP was increased, the Vmax and APA decreased And the APD50 and APD90 prolonged. After-depolarizationwas observed in 40% (8/20) and 54.5% (12/22) of groups III and IV, respectively, and asystole occurred in18.2% (4/22) of group IV. Conclusion：Hydrogen peroxide changed the action potential parameters in both timeand dose dependent manner, and also elicited after-depolarization at higher concentrations. These results suggestreactive oxygen species are involved in the electrical remodeling and arrhythmogenesis in atrial myocardium.(Korean Circulation J 2006;36:108-114)

참고자료

· 없음