본 실험은 뼈대근육에서 2시간 허혈 및 재관류시, 허혈양상화후, adenosine 수용체 자극 후 및 KATP통로 개구 후 2시간 허혈 및 재관류시 나타나는 Cu, Zn -SOD와 Mn-SOD활성의 변동을 관찰하기 위하여 시행하였다. 실험동물로는 200~250g의 건강한 Sprague-Dawley 계 수컷 흰쥐를 사용하였으며, 왼쪽 온엉덩동맥을 혈관집거로 2시간 차단하여 허혈 시켰고, 재관류 시간경과에 따라 희생시켰다. 허혈양상화처치는 5분간 허혈과 5분간 재관류를 3회 반복하고 2시간 허혈시켰 으며, adenosine(50μg/kg) 혹은 pinacidil(50mg/kg)은 허혈개시직전 정맥 주사로 투여한 다음 2시간 허혈시키고 재관류시켰다. 적출한 왼쪽 넙다리곧은근으로 10μm의 동결절펀을 제작한 다음 sheep antihuman Cu, Zn -SOD 항체와sheep antihuman Mn -SOD 항체를 1차 항체로 하고 ABC kit와 DAB kit를 이용하여 SOD의 활성을 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1 허혈양상화후 흰쥐 넙다리곧은근에서 SOD활성이 증가하였고 단면이 큰 근육섬유와 작은 근육섬유에서 각각 CU, Zn-및 Mn - SOD 활성변동양상이 유사하게 나타냈다. 2 Adenosine 투여 후 넙다리곧은근에서 CU, Zn-SOD활성은 2시간 및 24시간 경과 시 증가하여 경도 혹은 중등도의 양성반응을 나타내었고, Mn -SOD활성은 증가하여 24시간 경과 시에는 중등도 혹은 경도의 양성반응이 나타났다. Pinacidil 투여 후 CU, Zn-SOD의 활성은 정상대조군과 유사하였으나 Mn-SOD활성은 다소 증가하였고 약제투여 24 시간 및 48시간 경과 시에는 경도 혹은 중등도의 양성반응이 나타났다.
3 넙다리곧은근에서 2시간 허혈 후 SOD활성은 정상대조군과 유사하였으며 Cu, Zn-SOD활성은 재관류 1시간 , 2시간 및 24시간 경과 시 Mn-SOD활성은 재관류시 증가하였다. 4 허혈양상화후 2시간 허혈 및 재관류 시 넙다리곧은근에서 단면적이 작은 근육섬유에서는 SOD 의 활성이 증가하였지만 단면적이 큰 근육섬유에서는 SOD의 활성이 감소하였으며 각각 Cu, Zn- 및 Mn-SOD활성의 변동양상은 유사하였다. 5 Adenosine 투여 후 2시간 허혈 시에는 재관류 12시간 경과 시까지 SOD활성이 증가하였고, pinacidil 투여 후 2시간 허혈 시에는 재관류 24시간까지 SOD활성이 증가되었으며 Cu, Zn-SOD활성이 Mn-SOD활성보다 변동 폭이 컸다. 이상의 결과에서 허혈양상화로 흰쥐의 넙다리곧은근에서 SOD활성이 증가하였고, 이러한 현상은 adenosine 수용체의 자극보다 KA1P 통로의 개구 시 유사하게 나타나는 것으로 결론지을 수 있다.
A brief episode of ischemia and reperfusion termed 'ischemic preconditioning' has been established as rendering muscle tolerance to damage during a subsequent prolonged ischemia The effects of ischemic preconditioning in the cardiac muscle is related to the stimulation of adenosine A₁ receptor and the opening of KATP channel The effect and mechanism of ischemic preconditioning in the skeletal muscle is not known clearly The author performed the present study to investigate the effect and the mechanisms of ischemic preconditioning by measuring the SOD immunoreactivities on timely reperfused ischemic muscles The healthy Sprague-Dawley rats weighing from 200g to 250g were used as experimental animals Under pentobarbital (50mg/kg) anesthesia, lower abdominal incision was done and left common iliac artery was ligated by using vascular clamp for 2 hours Rectus femoris muscles were obtained at 0 hour, 1 hour, 2 hours, 6 hours, 12 hours, 24 hours, 48 hours and 72 hours of reperfusion The group of ischemic preconditioning underwent three episodes of 5 minute occlusion and 5 minute reperfusion of common iliac artery followed by 2 hours of ischemia and timely reperfusion Adenosine(50μg/kg) or pinacidil (1mg/kg) were administered intravenously before ischemia and 2 hours of ischemia and timely reperfusion was done 10μm thick cryosections in all groups were obtained The immunoreactivities of SOD were observed by use of antihuman CU, Zn- and Mn-SOD antibodies The results obtained were as follows 1 The immunoreactivities of SOD in the rectus femoris muscles of rats increased after ischemic preconditioning The patterns of the changes in immunoreactivities of Cu, Zn- and Mn-SOD were similar at the muscle fibers with large section area or small section area 2 After the treatment of adenosine, the immunoreactivities of CU, Zn-SOD in the group of 2 hours and 24 hours reperfusion and the immunoreactivities of Mn -SOD in the group of 24 hours reperfusion increased After the treatment of pinacidil, the immunoreactivities of Mn-SOD increased and the imunoreactivities of Cu, Zn -SOD are similar to normal control rat 3 After 2 hours of ischemia the immunoreactivities of SOD were similar to normal control rat The immunoreactivities of CU, Zn-SOD in the group of 1 hour, 2 hours and 24 hours reperfusion and those of Mn-SOD in all groups of reperfusion increased
4 In the group of 2 hours ischemia and timely reperfusion with ischemic preconditioning, the immunoreactivities of SOD in the muscle fiber with large section area decreased and those of SOD in the muscle fibers with small section area increased in comparison with the group of 2 hours and timely reperfusion The pattern of change between immunoreactivities of Cu, Zn - and Mn-SOD in each muscle fiber were similar 5 After the treatment of adenosine, the immunoreactivities of SOD increased in the group of 1 hour, 2 hours, 6 hours and 12 hours reperfusion After the treatment of pinacidil, the immunoreactivities of SOD increased in the group of 1 hour, 2 hours, 6 hours, 12 hours and 24 hours reperfusion Consequently, these results suggest that the immunoreactivities of SOD increase after 2 hours of ischemia and timely reperfusion with ischemic preconditioning The effect of ischemic preconditioning is related to opening of KATI channel partly.