배경: 죽상동맥경화증에서 활성산소의 부분적 발생은 염증반응을
증폭시키고 동맥경화반(plaque) 취약성의 원인이 된다. 본
연구는 분자영상을 이용하여 NADPH산화효소
억제제인 Apocynin 이 내피세포 염증 활성화와 내피세포 혈소판 상호작용을 감소시켜 고위험 동맥경화반형의
진행을 막는지에 대하여 실험하였다.
방법과 결과: 30주된 LDL 수용체와 Apobec-1 결핍 마우스와 10주후에 경구로 하루10 or 50 mg/kg의 Apocynin을 치료 한 군과 치료하지
않은 군으로 나누어 실험하였다. 표적화 조영증강 초음파 분자 영상으로 흉부 대동맥에 VCAM- 1, P-selectin, 혈소판 glycoprotein-1bα
(GPIbα) 분자영상을 시행하였다. 동맥탄성계수(Arterial
elastic modulus) 과 맥파주행시간( pulse wave transit time)은
초고주파 초음파와 침습적 혈역학 측정으로 평가하였다. 동맥경화반의 크기와 구성은 조직학으로 평가하였다.
치료하지
않은 마우스의 분자영상에서 P-selectin, VCAM- 1 발현과 혈소판 부착이 30주와 40주 사이에 2배
증가가 관찰되었다. Apocynin은 저용량과 고용량 투여로 40주에
내피세포의 모든 이벤트에서 25%와 50%의 용량 의존적
신호강도를 감소시켰다(Figure1).
또한 Apocynin은 동맥탄성계수를 감소시키고 맥파주행시간을 증가 시켰다. 조직검사상에서
총 동맥경화반 면적은 단지 고용량의 Apocynin 치료군에서만 감소를 보였지만 혈소판 부착과 총 단핵구축적은
용량 의존식으로 감소시켰다(Figure2).
Figure 1. 표적화지 않은 미세기포 대조군과 P-selectin,
VCAM-1, GPIbα에 대한 분자영상 신호(A-D), 치료하지 않은 40주 DKO( double knockout )마우스의 대동맥궁의
이면성 초음파영상(E)과 GPIbα표적(F)과 대조군 미세기포(G)를 주사후 시행한 조영증강 초음파 분자영상.
결론: 진행된 죽상동맥경화증에서 NADPH산화효소 억제는 내피세포 활성화와
혈소판 부착을 감소시키고 이는 동맥경화반의 성장을 멈추게 하고 혈관의 기계적 성질을 향상시켰다.
논평: 활성산소가 동맥경화의 병인에 중요한 역할을 하는 것은 잘 알려져 있으며 염증반응을 통하여 내피세포의 부착물질의
발현증가와 혈소판 부착을 촉진시켜 동맥경화반을 불안정하게 한다. 이번 연구에서는 미세기포 표적화 초음파
분자영상을 이용하여 항산화 효과가 있는 Apocynin이 내피세포의 활성화와 혈소판의 부착을 감소시켜
동맥경화반의 진행을 막는다는 사실을 밝혔다. 동맥경화증의 병태생리를 밝히는 영상기법에는 (Coronary IVUS, MRI) 현재까지 많은 제한점이 있으나 미세기포를 이용한 초음파 분자영상은 비침습적이며, 비교적 짧은 시간에 행할 수 있고, 이동이 용이 하고, 비용 효과적인 장점이 있다. 또한 다양한 동맥경화증 치료약제의 효과를
평가하고 기전을 밝히는데 유용한 영상기법이 될 것이다.
Molecular Imaging of Inflammation and Platelet Adhesion in Advanced
Atherosclerosis Effects of Antioxidant Therapy With NADPH Oxidase Inhibition
Yani Liu, Brian P. Davidson, Qi Yue, Todd Belcik, Aris Xie, BS ,Yoichi
Inaba, Owen J. T. McCarty, Garth W. Tormoen, Yan Zhao, MD, Zaverio M. Ruggeri,
Beat A. Kaufmann, Jonathan R. Lindner,
(Circ Cardiovasc Imaging. 2013;6:74-82.)
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