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Original Articles Korean Circulation J 2001;;;;31((((11))))::::1159-1170

압력과부하에 의한 좌심실비후에 미치는 Calcineurin 의존성

신호전달체계의 역할

충북대학교 의과대학 내과학교실,1 임상병리학교실,2 신경외과학교실,3 충북대학교병원 해부병리과,4

순천향대학교 의과대학 내과학교실,5 충북대학교 의학연구소6

박해남1,6·권진숙1,6·이혜영1,6·연태진1,6·김동운1,6·김승택1,6

손보라2,6·김영규3,6·이광주4·임병관5·전은석5·조명찬1,6

Role of Calcineurin-Dependent Signaling Pathway on the Left Ventricular Hypertrophy Induced by Pressure Overload

Hainan Piao, MD1,6, Jin-Sook Kwon, DVM1,6, Hye-Young Lee, MS1,6, Tae-Jin Youn, MD1,6, Dong-Woon Kim, MD1,6, Seung-Taik Kim, MD1,6, Bo-Ra Son, MD2,6, Young-Gyu Kim, MD3,6, Kwang-Ju Lee, MS4, Byung-Kwan Lim, MS5, Eun-Seok Jeon, MD5 and Myeong-Chan Cho, MD1,6 1Department of Internal Medicine, 2Clinical Pathology and 3Neurosurgery, College of Medicine, Chungbuk National University, Cheongju, 4Department of Pathology, Chungbuk National University Hospital, Cheongju, 5Department of Internal Medicine, College of Medicine, Soonchunhyang University, Bucheon, 6Chungbuk National University Medical Research Institute, Cheongju, Korea ABSTRACT

Background and Objectives：Calcineurin-dependent transcriptional pathway has recently been implicated in cardiac hypertrophy. Whether calcineurin inhibition can prevent the development of pressure-overload left ventricular hypertrophy (LVH) is still controversial. To elucidate this issue, the effects of calcineurin inhi-bitors on the prevention of pressure-overload LVH were examined in mice. Materials and Methods：Pressure overload was induced by transverse aortic contriction (TAC) in 57 ICR mice. Three different doses of CsA (TAC/CsA group, n＝21) and FK506 (TAC/FK group, n＝20) were administered subcutaneously from -2 to 14 days after surgery and 16 mice were treated with vehicle (TAC group). Another 60 mice were sham-operated and treated with CsA (CsA group, n＝19), FK506 (FK group, n＝18) or vehicle (Control group, n＝23). Results：Two weeks after TAC, the LV weight-to-body weight (LVW/BW) ratio was not significantly diff-erent among the Control, CsA and FK groups although it was greater in the TAC group (4.55±0.69 mg/g) than in the Control (2.78±0.70 mg/g) and other sham-operated groups (p<0.00005). Low-dose CsA (5 mg/ kg/day) or FK506 (0.6 mg/kg/day) injection following TAC did not decrease the LVW/BW ratio. However, intermediate-dose and high-dose CsA (25 and 50 mg/kg/day) or FK506 (2 and 6 mg/kg/day) treatment preve-nted pressure-overload induced LVH and the degree of LVH inhibition was dose-dependent. Interstitial and/or perivascular fibrosis was remarkably decreased by the administration of intermediate and high doses of cal-cineurin inhibitors for 2 weeks following TAC. Conclusion：Taken together, calcineurin inhibitors, CsA and FK506, attenuated pressure-overload LVH response in a dose-dependent fashion. This data indicates that a

논문접수일：2001년 8월 18일

심사완료일：2001년 9월 27일

교신저자：조명찬, 361-711 충북 청주시 흥덕구 개신동 62 충북대학교 의과대학 내과학교실 전화：(043) 269-6356·전송：(043) 273-3252·E-mail：mccho@med.chungbuk.ac,kr

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calcineurin-dependent signaling pathway is crucial in the development of pressure-overload LVH. ((((Korean Circulation J 2001;31((((11)))):1159-1170)))) KEY WORDS：Stent·Coronary artery disease·Intravascular ultrasound.

서 론

최근에 심비후와 심부전에 대한 기전이 유전적으로 형

질을 변환시킨 동물들(genetically engineered anim-

als)을 연구함으로서 세포수준 혹은 세포이하 수준에서

많이 밝혀졌으며,1) 고혈압성 심질환과 허혈성심질환 및

부정맥 등이 심근세포에서 어떠한 기전을 통하여 심부

전을 일으키는지에 대한 연구도 분자생물학적 및 세포생

물학적 측면에서 활발히 진행되고 있다.2-5) 심비후는 심

장내외의 자극에 대한 적응반응(adaptive response)의

결과로 근원섬유(myofibril) 생성이 증가하고 근섬유분

절 단백질(sarcomere protein)의 축적이 일어나서 초기

에는 심기능의 개선에 도움을 주지만 장기간 지속되는 경

우 대상부전(decompensation)에 의해 확장성 심근증,

심부전, 부정맥 및 급사가 발생한다.6)7) 이 과정은 주로

활동전위가 길어지고 칼슘전류가 느려지는 심근내 원인

에 기인하나, 섬유화라든지 산소의 공급-수요 불균형 등

의 외적인 요인도 관여한다. 심부전은 일단 발생되면 적

극적인 내과적 치료에도 불구하고 매년 약 10%가 사망

하며 심장이식만이 생명을 연장할 수 있는 유일한 치료

이나 심장공여자가 절대적으로 부족한 실정이다.8) 따라

서 심비후의 발생기전을 세밀하게 분석하여 예방법이나

치료법을 개발한다면 심부전으로의 이행을 예방할 수 있

어 임상적 의의는 매우 중요하다고 하겠다.

신생흰쥐 심실근세포(neonatal rat ventricular my-

ocyte)를 이용한 in vitro 연구에서 심비후는 심근세포

의 크기가 증가하고 심근세포 수축력이 증가하는 특징

을 보인다.9-11) 심근세포의 비후를 일으키는 자극을 가

하면 1시간 내에 전사인자(transcription factor)인 im-

mediate early gene(c-fos, c-jun, erg-1)의 발현이

일시적으로 증가하며,12) brain-type natriuretic pep-

tide도 이 시기에 증가하여 지속된다. 12~24시간 내에

atrial natriuretic factor(ANF), skeletal muscle α-

actin, β-myosin heavy chain 같은 태아형의 유전자

들이 재발현되며,13)14) 24~48시간 후에는 ventricular

myosin light chain(MLC)과 cardiac muscle α-ac-

tin이 증가되는 반면15)16) sarcplasmic/endoplasmic

Ca2＋-ATPase 유전자의 발현은 감소된다.

포유동물의 심근세포는 태생 후에 세포분열능을 잃어

버린 최종분화된 세포로 존재하나 심장내 다른 세포들

즉 내피세포, 섬유아세포, 평활근세포 등은 계속 분열능

을 가진다.17) 비록 심근세포만이 심비후에 관여하는 것

은 아니지만 심실의 비후와 재형성(remodeling)에 가장

많이 관여하는 것이 심근세포이다. 심근세포의 성장이나

비후에 관계되는 신호전달체계와 유전자의 발현이상 등

에 대한 연구가 많이 진행되어져 왔으며, 심근단백질의

인산화나 탈인산화가 세포증식과 분열에 관여하며 세포

내 변화의 조절에 중요한 역할을 한다고 알려져 있다.

심비후의 기전에 대해서는 여러 보고가 많으며 카테콜

라민, endothelin-1, angiotensin II 같은 세포외 인자

에 의해 심근의 비후가 일어날 수 있고18)19) 흥분-수

축 기전에서 잘 나타나듯이 세포내 칼슘 농도의 증가가

심비후의 내인성 조절물질로 작용하여 Ca2＋/calmod-

ulin-dependent phosphatase인 calcineurin이 심비후

에 중요한 역할을 한다는 보고들5)21)이 있으나 아직도

논란이 있다.5)22-24) Calcineurin은 Ca2＋ 농도(μM)의

증가로 활성화되고 calmodulin-binding domain을 가

지고 있으며 nuclear factor of activated T cell(NF-

AT)을 통하여 T cell을 활성화시킨다.25) 인산화되어

있는 NFAT은 세포질에 존재하고 있는데 세포내 Ca2＋

농도가 증가하면 calcineurin이 활성화되어 NFAT을 탈

인산화시켜 핵으로 이동시키며 연이어 interleukin-2

나 다른 임파구성장인자의 전사를 높인다. 심근세포에서

도 같은 신호전달과정을 거쳐 NFAT이 핵내로 들어오면

다른 전사인자(AP-1, GATA 등)들과 함께 작용하여

심비후를 초래하는 것으로 알려져 있다.5) 최근에 Mo-

lkentin 등4)은 형질변환마우스를 이용하여 심비후의 발

생에 calcineurin이 관여한다고 보고하였으며, Sussman

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등25)은 근섬유분절 단백질의 이상이나 calcium hand-

ling 이상에 의해 생기는 심비후나 심부전은 calcine-

urin의 활성이 야기되고 이에 의해 전사인자인 NFAT

이 탈인산화되어 핵으로 전위되어 심비후 유전자들이 활

성화되고 심비후가 일어난다는 것을 확인하였다.

본 연구는 일차 배양(primary culture)한 심실근세포

를 phenylephrine(PE)으로 비후를 유발시킨 in vitro

심비후모델과 마우스의 횡행대동맥을 부분협착(tran-

sverse aortic constriction, TAC)시킴으로서 압력과부

하(pressure-overload)에 의한 좌심실 비후모델을 대

상으로 calcineurin 억제제인 cyclosporine A(CsA)나

FK506을 투여하여 심비후의 발생여부를 관찰함으로서

심비후의 발생에 미치는 calcineurin 의존성 신호전달체

계의 역할을 규명하고자 하였다.

재료 및 방법

신생백서 심실근세포의 일차 배양

생후 2~3일 된 Sprague-Dawley rat에서 심장을 분

리하여 심실부분만 잘게 잘라 collagenase II(Worthi-

ngton, USA)와 pancreatin(Sigma, USA)으로 소화시

킨 후 40rpm에서 흔들어 mechanical digestion을 시

킨다. Percoll(Amersham, USA)을 이용하여 심근세포

와 비심근세포를 분리하고, 1% gelatin이 coating된 배

양접시에 일정한 농도로 배양하였다(DMEM/M199[3：

1] with 5% fetal calf serum, 10% horse serum). 배

양된 세포가심실근세포임을 확인하기 위해 면역조직학

적 염색을 실시하였다. 일차 배양된 세포를 4% para-

formaldehyde로 10~15분간 고정한 후 0.3% Triton

X-100으로 처리하여 permeable하게 하였다. 3% bo-

vine serum albumin으로 30분간 block한 후 1차 항

체(rabbit polyclonal anti-α-myomesin antibody,

kindly provided by Dr. Chien, Univesity of Califor-

nia, Sandiego, USA)와 2차 항체(anti-rabbit antib-

ody conjugated with fluorescein isothiocyanate, Si-

gma, USA)를 반응시켜 면역형광염색을 하여 형광현미

경으로 관찰하였다.

심실근세포의 비후 유발과 ANF mRNA의 발현 분석

배양된 심실근세포를 1일 뒤에 maintenance media

(DMEM/M199 [3：1], no serum)로 2번 세척한 후

심실근세포의 비후를 일으키는 약제 중 PE를 여러 농

도(0.01, 0.1, 1, 10, 100 μM/mL)로 배양액에 첨가하

여 각각 24시간 처리함으로써 심실근세포의 비후를 유도

하였다. RNeasy Mini Kit(Qiagen, USA)로 RNA를 추

출한 후, 10 μg의 RNA를 loading buffer(50% for-

mamide, 2.2M formaldehyde, 1×MOPS)와 섞어 65℃

에서 5분간 가열한 뒤 얼음에 방치한 다음 1% form-

aldehyde agarose gel(1×MOPS buffer)에서 전기영

동(100 V, 4시간)을 실시하였다. Agarose gel을 20×

SSPE buffer(NaCl 173.3 g, NaH2PO4 27.6 g, ED-

TA 7.4 g)로 여러 번 세척하여 formaldehyde를 제거

하고 nitrocellulose membrane으로 Turboblotter(Sc-

hleicher, USA)를 사용하여 capillary transfer 시켰다.

Membrane은 UV crosss linking으로 RNA를 immo-

bilize시키고 Quick hybridization solution(Stratagene,

USA)으로 65℃에서 30분간 prehybridization하였다.

심실근세포의 비후를 나타내는 표식자로 ANF probe를

이용하였다. pANF3003(from Dr. Knowlton at UC-

SD)을 EcoRI으로 잘라 ANF fragment(1Kb)를 분리

하고 Radiprime II(Amersham, USA)로 random la-

beling한 후 2분간 boiling하여 denaturation 시켜 me-

mbrane과 hybridization하였다(65℃, 15시간). Hyb-

ridization이 모두 끝나면 membrane을 A solution(20

×SSPE 180 mL, 10% SDS 30 mL, H2O 390 mL)으

로 3번 세척, B solution(20×SSPE 30 mL, 10% SDS

6 mL, H2O 564 mL)으로 3번 세척하고 최종적으로 C

solution(20×SSPE 50 mL, 10% SDS 10 mL, H2O

940 mL)으로 65℃에서 30분간 흔들어 세척한 뒤 X-

ray film(Kodak-OMAT AR)에 -70℃에서 하룻밤 감

광한 후 현상하였다. Nothern blot 분석시의 internal

standard는 GAPDH를 이용하였다.

배양된 심실근세포에 PE 10 μM/mL을 처치하여 심

실근세포의 비후를 유발시키면서 calcineurin 억제제인

CsA를 각각 0, 5, 50, 500 μg/mL 농도로 같이 첨가

하여 48시간 동안 작용시킨 후 ANF mRNA의 발현정

도를 각각 정량하여 비교하였다.

압력과부하에 의한 좌심실 비후에 Calcineurin의 역할

ICR 마우스(Charles River사, 체중 25~28 g)를 대

상으로 ketamine(100 mg/kg)과 xylazine(2.5 mg/

kg)을 복강내로 투여하여 전신마취를 시킨 후 수술대

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위에 앙아위(supine position)로 위치시켰다. 목부위의

중앙을 절개하여 기도를 노출시킨 후 18G medicut를

이용하여 기관내 삽관을 하고 소동물 인공호흡기(Ha-

rvard rodent ventilator, Model 683, USA)에 연결시

켜 인공호흡을 실시하였다. 일회호흡량은 체중의 10%

정도(0.2~0.3 mL)로 유지하고 분당 호흡수는 100~

110회로 하였으며 이후 모든 수술은 수술현미경 하에

서 이루어지며 미세수술기법을 이용하였다.

Needle electrode를 이용하여 심전도를 관찰하면서

현미경하에서 좌측 두번째 늑간부위에 작은 구멍을 만

들고 박리하여 횡행대동맥이 잘 관찰되면 특별히 제작

된 구멍이 있는 microcurette으로 좌우 경동맥 중간의

횡행대동맥을 떠올린 후, 그 구멍에 7-0 black silk를

통과시켜 횡행대동맥 아래로 빼내었다. 그 위에 26G의

blunt needle을 위치시키고 횡행대동맥을 결찰시킨 후

needle을 빨리 제거하였다. 이렇게 하면 횡행대동맥의 부

분협착(TAC)에 의해 좌심실에 압력과부하가 발생하고

2주 후에 좌심실비후가 발생되는 모델이 형성된다. 음압

으로 흉곽내 공기를 제거함으로서 기흉을 없애고 절개

부위를 봉합하였다. TAC 유무와 calcineurin 억제제인

CsA나 FK506의 투여 여부에 따라 여섯군으로 분류

하였다.

Group 1：Sham 수술만 시행하고 vehicle(생리적식염

수)을 투여한 군(Control, n＝29)

Group 2：Sham 수술만 시행하고 CsA를 투여한 군

(CsA, n＝21)

Group 3：Sham 수술만 시행하고 FK506을 투여한

군 (FK, n＝23)

Group 4：TAC을 시행하고 vehicle(생리적식염수)을

투여한 군(TAC, n＝16)

Group 5：TAC을 시행하고 CsA를 투여한 군(TAC/

CsA, n＝24)

Group 6：TAC을 시행하고 FK506을 투여한 군(TAC/

FK, n＝21)

CsA나 FK506의 투여는 12시간 간격으로 수술 2일

전부터 수술후 2주간 피하주사하였으며 실험동물의 관

리는 일반적인 기준을 따랐다. CsA의 투여는 5 mg/

kg/d의 저용량군(CsA5), 25 mg/kg/d의 중간 용량군

(CsA25)과 50 mg/kg/d의 고용량군(CsA50)으로 나

누어 CsA 투여 농도에 따른 심비후의 억제효과를 비교

하였으며, FK506 투여군도 3종류의 농도 즉 0.6 mg/

kg/d의 저용량군(FK0.6), 2 mg/kg/d의 중간 용량군

(FK2)과 6 mg/kg/d의 고용량군(FK6)으로 나누었다.

CsA compound와 주사제(Cipol)는 종근당에서 기증받

았으며, FK506 주사제(Prograf)는 한국후지사와제약

주식회사에서 제공받아 사용하였다.

좌심실 비후정도의 비교와 조직병리학적 검사

Sham 수술과 TAC을 시행한 2주 후에 체중을 측정

하고 다시 전신마취를 하여 CsA와 FK506의 부작용과

면역억제효과의 정도를 알기 위해 심장을 적출하기 전에

1 mL의 혈액을 직접 심장에서 채취한 후 혈색소, 헤마

토크릿, 백혈구수, BUN, creatinine, 전해질 농도를 측

정하였다. CsA와 FK506의 농도는 마지막 투여 12시

간 후의 trough level을 재었으며, CsA는 fluoresce-

nce polarization immunoassay법을 원리로 하는 TD-

XFLx system(Abbot Laboratories, USA)으로, FK

506은 MEIA competitive one-step assay 법을 원리

로 하는 IMX system(Abbot Laboratories, USA)으로

측정하였다. 심장을 적출하여 전체 심장의 무게를 잰 후

좌심방, 좌심실, 우심방, 우심실을 잘 분리하여 각각의 무

게를 측정한 후 생화학적 및 분자생물학적 분석을 위해

좌심실을 liquid nitrogen에 snap freeze 시켰으며, 심

장과 좌심실무게는 체중으로 표준화시켰다.

조직병리학적 분석을 위하여 일부에서 15% KCl를 심

장에 직접 주입하여 심장이 이완기 상태에서 멈추게 한

후 적출하였다. 10% 포르말린으로 24시간 고정한 후

사진을 찍고 파라핀에 포매한 후 4 μM 두께로 연속적

인 절편을 만들어 Hematoxylin-Eosin 염색을 하였다.

심근의 간질조직과 혈관주위조직의 섬유화정도를 관찰

하기 위해 Masson’s Trichrome 염색을 하였으며 고

배율(400×)의 현미경하에서 컴퓨터를 이용하여 각각

의 슬라이드에서 무작위로 5개 시야를 취한 다음 영상

분석기(image analyzer, IMT, USA)로 섬유화의 정도

를 정량화하였다.

통계처리

모든 자료의 값은 평균±표준편차로 표시하였으며, 통

계분석은 SPSS ver 7.0을 사용하였고, 대조군과 CsA

그리고 FK506 투여군간의 측정값의 차이 및 유의성은

Students t-test를 통해 검증하였으며, p<0.05인 경우

를 통계적으로 의미가 있는 것으로 하였다.

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결 과

CsA의 phenylephrine에 의한 심실근세포 비후 억제효과

생 백서의 심장에서 분리하여 일차 배양한 심실근세포

를 α-myomesin으로 면역형광염색하면 심실근세포의

잘 배열된 근원섬유(well-organized myofibril)가 뚜렷

이 관찰되어 다른 심장내의 세포와 쉽게 구분이 되었으

며 배양된 전체 세포의 약 95%가 심실근세포이었다. 심

실근세포를 24시간 배양한 후 PE을 0.01, 0.1, 1, 10,

100 μM/mL의 농도로 각각 24시간 반응시키면 심실

근세포의 비후지표인 ANF mRNA의 발현이 PE 농도

에 비례하여 증가하였다(Fig. 1A). 또한 0, 10, 100 μ

M/mL 농도의 PE를 각각 24, 48, 72시간 처리하였을

때 반응시간에 비례하여 ANF mRNA의 발현이 증가하

였다(Fig. 1B). 심실근세포를 PE 10 μM/mL로 비후

를 유발시키면서 calcineurin 억제제인 CsA를 각각 0,

5, 50, 500 μg/mL 농도로 첨가하여 48시간 동안 동

시에 배양하였을 때 ANF mRNA의 발현이 CsA의 농

도에 의존적으로 감소하여(Fig. 1C), CsA가 PE에 의한

심실근세포의 비후를 억제할 수 있음을 확인하였다. 즉

G-protein coupled receptor agonist인 PE의 자극에

의한 심실근세포의 비후는 calcineurin을 통해 발생한다

는 것을 확인하였다.

CsA와 FK506의 투여에 따른 백혈구수의 변화와 심근의

성장

실험기간동안 마취와 수술에 관련된 수술후 1시간내

사망 이외에 CsA나 FK506의 주사나 수술에 연관한 추

가 사망은 없었다. 정상대조군(Control 군, n＝29)에 비

해 sham 수술후 CsA 투여군(CsA 군, n＝21)과 FK

506 투여군(FK 군, n＝23)은 면역억제효과에 의한 발

육부진으로 체중이 약 10% 정도 감소하였다(Table 1,

2). Sham 혹은 TAC 수술후 calcineurin 억제제를 투

여한 모든 군의 혈색소, 헤마토크릿, 전해질, BUN과 cr-

eatinine 등은 대조군과 유의한 차이를 보이지 않았다

(p>0.05). 대조군의 백혈구수는 4,636±1,483개/mm3

이나 CsA5 군, CsA25 군, CsA50군의 백혈구수는 각

각 4,080±1,114, 2,378±1,013, 3,674±1,541개/mm3

로 감소되어 있었고, CsA의 혈중농도는 각각 265.5±

77.4, 1,100.5±268.9, >1,500 μL/U로 투여한 CsA

의 농도에 따라 CsA의 혈중농도도 높았다. FK506 투

여군에서도 같은 소견을 보였으며 그중 고용량의 FK

506을 주사하였던 FK6 군은 백혈구수가 1,385±243

개/mm3로 매우 감소되어 있었다(p<0.005).

모든 CsA 군과 FK0.6 군 및 FK2 군의 심장무게와

체중의 비(HW/BW ratio)와 좌심실무게와 체중의 비

(LVW/BW ratio)는 대조군과 차이가 없었으나(Fig. 2,

3), FK6 군의 HW/BW ratio와 LVW/BW ratio는 대

조군에 비해 유의하게 감소되어 있었다(p<0.005)(Fig.

3). 즉 고용량(6mg/kg/d)의 FK506을 2주간 투여하면

심근성장(myocardial growth)에 영향을 미쳐 체중의

감소에 비하여 심장무게의 감소가 더 심하였다.

압력과부하에 의한 좌심실 비후모델의 확립과 Calcin-

eurin 억제제인 CsA와 FK506의 좌심실 비후 억제효과

마우스의 횡행대동맥을 부분 협착시킨 TAC 군(n＝

16)의 수술 2주 후 LVW/BW ratio는 4.55±0.69 mg/

g으로 대조군(n＝29)의 2.78±0.70 mg/g에 비해 1.6

배 정도 증가되어 심한 좌심실 비후의 소견을 보였다

(p<0.00005)(Table 1)(Fig. 2A). TAC 수술 후 CsA

Fig. 1. ANF mRNA expression of cultured neonatal car-diomyocytes after stimulation with phenylephrine (PE)was increased in a dose-dependent (A) and time-de-pendent fashion (B). Hypertrophy of the cultured card-iomyocytes induced by 10 μM/mL of PE was attenuatedafter co-incubation with calcineurin inhibitor, cyclospo-rine A (CsA), for 48 hours (C). ANF：atrial natriuretic factor.

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와 FK506을 2주간 투여한 군의 심장은 대조군에 비해

심비후가 있기는 하나 현저히 감소되었고(Fig. 2A, 3A),

각 심방과 심실로 나누어 무게를 측정하였을 때 양심방

과 우심실의 중량은 TAC 군과 TAC 수술 후 calcin-

eurin 억제제를 투여한 군 사이에 차이를 보이지 않았

다. TAC 수술 후 저용량의 calcineurin 억제제를 투여

한 TAC/CsA5 군과 TAC/FK0.6 군의 LVW/BW ra-

tio는 각각 3.63±0.22 mg/g과 4.08±0.26 mg/g로 대

조군과 sham 수술후 CsA 혹은 FK506을 투여한 군

에 비해서는 증가되어 있었으나(p<0.05) TAC 군과는

유의한 차이가 없었다. TAC 수술 후 CsA를 25 mg/

kg/d와 50 mg/kg/d로 투여한 군의 LVW/BW ratio는

각각 3.35±0.27 mg/g과 3.14±0.27 mg/g으로 TAC

군에 비해 유의하게 감소하였으나(p<0.0005), 대조군의

2.78±0.70 mg/g과는 차이를 보이지 않아 중간 용량

이상의 CsA 투여는 압력과부하에 의한 좌심실 비후의

발생을 억제하였다. TAC 수술 후 FK506을 투여한 군

에서도 같은 결과를 보여 저용량의 FK506 투여는 TAC

에 의한 좌심실 비후를 예방하지 못하였으나 중간 용량

이상의 FK506 투여는 좌심실 비후를 용량의존적으로

억제하였다(Fig. 3).

Table 1. Effects of cyclosporine A (CsA) on the pressure-overload left ventricular hypertrophy in mice

Sham operation (SHAM) Transverse aortic constriction (TAC) Vehiue

(n=23) CsA5 (n=4)

CsA25 (n=6)

CsA50 (n=9)

Vehicle (n=16)

CsA5 (n=4)

CsA25 (n=6)

CsA50 (n=11)

BW (g) 33.7±3.3 32.5±1.9 30.3±1.8 31.8±1.0 34.7±3.1 32.2±2.4 29.5±1.2 30.1±2.5 TL (mm) 16.1±0.8 16.0±0.3 16.0±0.3 16.8±0.6 16.6±0.9 16.0±0.7 16.2±0.4 16.6±0.5 HW/BW (mg/g) 4.2±0.3 4.0±0.1 4.0±0.3 3.7±0.2 5.8±0.9 4.9±0.3 4.8±0.3 4.1±0.3 LVW/BW (mg/g) 2.8±0.7 2.9±0.3 3.0±0.2 3.7±0.2 4.6±0.7 3.7±0.3 3.3±0.3 3.1±0.3 HW/TL (mg/mm) 8.6±0.7 8.2±0.6 7.6±0.8 2.8±0.2 12.0±1.4 9.9±0.5 8.7±0.9 8.0±0.5 LVW/TL (mg/mm) 6.1±0.7 6.0±0.0 5.8±0.2 5.5±0.4 9.3±1.2 7.3±0.6 6.1±0.8 5.2±0.5 Hct (%) 45.8±6.2 39.7±3.7 41.0±1.4 39.0±3.5 41.6±4.7 41.6±2.3 38.6±2.6 41.2±2.7 WBC (/mm3) 4636±1483 4080±1114 2378±1013 3674±1541 3514±2132 3330±1596 1820±1535 3225±410 Cr (mg/%) 0.3±0.1 0.3±0.1 0.3±0.0 0.3±0.1 0.3±0.1 0.3±0.1 0.3±0.1 0.4±0.0 K (mEq/L) 5.8±0.2 4.0±0.3 4.0±0.6 5.5±1.2 6.7±2.3 3.8±0.7 3.7±0.5 5.0±0.3 CsA level (mg/L) 11.2±6.3 265.5±77.4 1100.5±268.9 >1500 12.5±8.3 249.4±324.8 790.0±287.4 >1500 TAC：transverse aortic constriction, CsA：cyclosporine A, TL：tibial length, HW：heart weight, BW：body weight, LVW：left ventricular weight, Hct：hematocrit, WBC：white blood cell, Cr：creatinine Table 2. Effects of FK506 on the pressure-overload left ventricular hypertrophy in mice

Sham operation (SHAM) Transverse aortic constriction (TAC) Vehiue

(n=23) FK0.6 (n=4)

FK2 (n=6)

FK6 (n=8)

Vehicle (n=16)

FK0.6 (n=6)

FK2 (n=6)

FK6 (n=8)

BW (g) 33.7±3.3 33.0±2.1 32.9±2.0 31.6±2.1 34.7±3.1 31.0±3.7 31.3±1.6 28.9±2.7 TL (mm) 16.1±0.8 16.0±0.1 16.6±0.4 16.5±0.4 16.6±0.9 16.6±0.8 16.1±0.6 16.8±0.5 HW/BW (mg/g) 4.2±0.3 4.3±0.4 4.0±0.3 3.7±0.2 5.8±0.9 5.6±0.5 4.8±0.8 4.7±0.4 LVW/BW (mg/g) 2.8±0.7 3.1±0.2 2.8±0.1 2.6±0.1 4.6±0.7 4.1±0.3 3.4±0.8 3.3±0.2 HW/TL (mg/mm) 8.6±0.7 8.8±0.8 7.9±0.8 7.1±0.3 12.0±1.4 10.4±0.7 9.3±1.1 7.8±0.5 LVW/TL (mg/mm) 6.1±0.7 6.3±0.8 5.6±0.3 4.8±0.3 9.3±1.2 7.5±0.4 6.7±1.2 5.5±0.2 Hct (%) 45.8±6.2 46.1±1.7 46.9±0.5 43.1±2.9 41.64±4.7 49.6±1.4 45.5±1.7 47.9±7.8 WBC (/mm3) 4636±1483 2660±1069 3025±1280 1385±243 3514±2132 1603±3.06 1975±1020 1530±282 Cr (mg/%) 0.3±0.1 0.3±0.1 0.4±0.1 n.c. 0.3±0.1 0.3±0.1 0.4±0.1 n.c. K (mEq/L) 5.8±0.2 7.6±2.8 4.7±0.9 n.c. 6.7±2.3 9.5±1.5 4.8±1.4 n.c. FK506 level (mg/L) n.c. 0.6 1.6±0.1 n.c. n.c. 0.9 0.6±0.0 3.9±2.1 TAC：transverse aortic constriction, CsA：cyclosporine A, BW：body weight, TL：tibial length, HW：heart weight, LVW：left ventricular weight, Hct：hematocrit, n.c.：not checked, WBC：white blood cell, Cr：creatinine

1165

조직병리학적 검사

유두근이 잘 관찰되게 심장을 단축으로 자른 절편을

분석한 결과 압력과부하에 의한 좌심실 비후는 좌심실

내경은 정상이거나 혹은 감소하고 심실벽의 두께가 심

하게 증가한 동심성 비후(concentric hypertrophy)이

었으며 중간 용량 이상의 calcineurin 억제제는 이를 용

량의존적으로 예방하였다.

TAC 수술 후 calcineurin 억제제의 투여로 좌심실 비

후가 억제되는 것이 심근의 간질조직이나 혈관주위조직

의 섬유화 정도와 연관이 있는지를 알아보기 위해 상기

부위의 심장 절편을 Masson’s Trichrome 염색을 하

여 관찰하고(Fig. 4) 섬유화 정도를 영상분석기로 정량

화하였다. 대조군 심장(n＝8)의 섬유화정도는 심근의 간

질조직과 혈관주위에서 드물게 나타났으며 전체 심실면

적의 9.8±2.1%를 차지하였다. 압력과부하로 좌심실 비

후를 유발한 TAC 군(n＝8)의 혈관주위 및 심장 간질

조직에서의 섬유화 정도는 전체 심실면적의 17.7±1.6%

로 대조군에 비해 유의하게 증가되어 있었으나(p<0.001),

중간용량 이상의 CsA나 FK506의 투여는 간질조직이

나 혈관주위조직의 섬유화 정도를 감소시켰으며 고농도

의 calcineurin 억제제를 투여한 TAC/CsA50 군(n＝

6)과 TAC/FK6 군(n＝6)에의 섬유화 정도는 각각 13.

4±1.2%와 12.1±0.4%로 TAC 군에 비해 유의하게

감소하였다(p<0.001, respectively).

고 찰

본 연구는 in vitro 및 in vivo 심비후모델을 이용하여

심비후의 발생에 calcineurin 의존성 신호전달체계의 역

Fig. 2. Cyclosporine A (CsA) treatment following trans-verse aortic constriction (TAC) in mice prevents pressure-overload induced left ventricular hypertrophy in a dose-dependent fashion. (A) Gross finding (B) LV weight-to-body weight ratio (LVW/BW ratio) was not different am-ong control and sham-operated groups. However, LVhypertrophic response was attenuated by the interme-diate- and high-dose of CsA administration after TAC.*：p<0.05 vs Control and Sham+CsA groups, †：p<0.01vs TAC group, ‡：p<0.005 vs TAC group, LV：left vent-ricular, LVW：left ventricular weight, BW：body weight,CsA：cyclosporine A.

AAAA

Fig. 3. Effects of FK506 on the pressure-overload left ve-ntricular hypertrophy (LVH) in mice. (A) FK506 preventspressure-overload cardiac hypertrophy dose-depend-ently. (B) LVH induced by TAC was blocked by FK506administration in a dose-dependent fashion and myo-cardial growth was not proportionate to BW in mice tr-eated with high-dose FK506. *：p<0.05 vs Control group,†：p<0.01 vs Control and Sham+FK506 groups, ‡：p<0.05 vs TAC group, TAC：transverse aortic constriction,BW：body weight.

AAAA

Korean Circulation J 2001;31(11):1159-1170 1166

할을 규명하였다. 즉, 배양된 심실근세포를 이용한 in

vitro 실험을 통해 PE에 의한 비후가 calcineurin 억제

에 의해 억제되는 것을 확인하였고, in vivo에서 압력과

부하에 의해 발생하는 좌심실 비후를 CsA와 FK506이

예방할 수 있다는 것을 규명하였다. 심장이 용적 혹은 압

력과부하에 노출되면 이에 대한 적응으로 심장의 전반적

인 비후가 발생하는데 이런 자극이 계속 진행되면 심부전

이 초래된다. 따라서 심비후의 기전을 밝히고 심부전으로

이행되는 연결고리를 차단하는 것이 임상적으로 매우 중

요하다. 고혈압은 압력과부하에 의한 심비후가 발생하는

매우 흔한 질환으로 본 연구의 결과인 압력과부하에 의

한 좌심실 비후에 calcineurin이 중요하다는 것을 밝힌

것은 향후 이 신호전달계를 표적으로 하는 고혈압의 치료

법을 개발하는 기초자료로 이용할 수 있겠다.

Calcineurin은 Ca2＋의 농도 증가에 의해 활성화되어

NFAT을 탈인산화시켜 핵으로 전위시키면 심비후 유전

자들이 활성화되어 심비후가 일어난다. Calcineurin 과

발현 마우스와 NFAT이 핵내에만 존재하게 변이(NF-

AT3Δ317)를 일으킨 형질변환마우스는 심한 심비후를

일으키고 이중 calcineurin 과발현 마우스의 일부는 심

부전으로 이행되나, CsA의 투여로 이들 마우스에서 심

비후를 예방하고 ANF mRNA의 발현이 감소되었다고

보고하였다.5)25) 현재까지 CsA의 심비후 예방효과는

calcium-calcineurin-NFAT-GATA4 pathway에 관

련된 형질변환마우스나 tropomodulin, MLC2v, β-tr-

opomyosin 과발현마우스 같은 일부 sarcomere pr-

otein의 형질변환마우스에서 나타나나, 압력과부하에 의

한 심비후에서는 일치점을 찾지 못하고 있으며, 다른

calcineurin 억제제인 FK506에 대한26) Tacrolimus(FK

506)는 Streptomyces tsukubaensis에서 분리한 ma-

crolide의 화합물로써 강력한 면역억제의 성질을 갖고 있

어 장기이식후 거부반응을 예방하기 위해 사용되고 있

다.27) FK506은 FK506 결합단백질(FKBP12)과 결합

하여 생긴 FK506-FKBP12 complex가 calcineurin

을 억제하며 CsA 역시 immunophilin인 cyclophilin과

결합하여 칼슘에 의해 조절되는 효소인 calcineurin에

작용하여 serine-threonine의 인산화 활성을 저해함으

로써 calcineurin을 억제한다.28-30)

압력과부하 같은 외적인 요인에 의해 발생되는 심질

환은 비후성 심근증 같이 cardiac contractile protein의

Fig. 4. Interstitial and perivascular fibrosis was prominent after induction of LV hypertrophy by pressure overload andit was remarkably decreased by the administration of intermediate and high-dose of calcineurin inhibitors, cyclosp-orine A and FK506, for 2 weeks following transverse aortic constriction (TAC) (400×, Masson's Trichrome stain).

1167

이상으로 생기는 심비후와 동일한 세포내 신호전달기전

을 공유하며 심근벽의 긴장도가 압력상승으로 증가되면

세포내 이완기 칼슘이 증가하는 신호체계들이 작동한다

고 알려져 있다. Sussman 등27)은 복부대동맥의 협착으

로 유발시킨 백서 심비후 모델에서 CsA(20 mg/kg/d)

를 수술 2일전부터 수술 6일 후까지 투여하여 calcin-

eurin을 억제하였을 때 심장의 비후를 27% 정도 감소

시킬 수 있었다고 하였고, Meguro 등20)도 TAC으로

좌심실 비후를 유발한 마우스에서 CsA(25 mg/kg/d)

의 3주간 투여는 LVW/BW ratio를 줄일 수 있다고 보

고하였다. 그 이후 일련의 보고들은 압력과부하에 의한

좌심실 비후는 calcineurin을 억제시키더라도 발생한다

고 보고하였다.21)22) Zhang 등23)은 5주된 자발성 고혈

압쥐를 대상으로 6주간 CsA(5 mg/kg/d)를 피하주사

하였으나 좌심실의 중량은 대조군에 비해 차이가 없었

으며, 신동맥 상부의 대동맥을 결찰하여 유발시킨 좌심

실 비후 백서모델에서 CsA(10~20 mg/kg/d)나 FK506

(0.3 mg/kg/d)을 4주간 투여하였을 때도 좌심실 비후

를 예방하지 못하였다고 보고하면서 압력과부하에 의한

좌심실 비후는 calcineurin과 무관한 기전으로 이루어

진다고 하였다. 또한 CsA의 투여는 등용적 좌심기능

(isovolumic LV function)을 약화시키고 TAC 군의 사

망률을 증가시킨다고 하였다. 본 연구는 기존의 연구결

과와 달리 calcineurin 억제제인 CsA와 FK506이 압력

과부하로 유발되는 좌심실 비후를 용량의존적으로 억제

하며 저용량의 투여는 좌심실의 비후를 막지 못하였다.

여기에 대한 설명으로 저용량의 calcineurin 억제제의 투

여는 심근에서 calcineurin의 phosphatase activity를

완전히 차단하지 못하기 때문이 아닌가 추정되며 향후

CsA와 FK506을 투여한 심근의 calcineurin activity

를 측정하여 이 가설을 확인하여야 하겠다. 이처럼 연구

자마다 심비후에 미치는 calcineurin의 역할을 서로 다

르게 보고하는 이유로 설명할 수 있는 것은 첫째, 압력

과부하에 의한 심비후모델을 만드는 방법이 서로 상이

하기 때문이다. 신동맥 상부의 대동맥을 결찰하는 모델

은 압력과부하 뿐만 아니라 renin-angiotensin 계의 활

성도 관여하며, 상행 흉부대동맥을 결찰하는 모델은 다

른 모델에 비해 좌심실에 더 심한 부하가 걸리게 되므로

본 연구에서는 순수한 압력과부하에 의해 좌심실 비후를

유발하는 TAC 모델을 이용하였다. 둘째로는 calcine-

urin 억제제를 투여하는 농도와 경로, 기간, 전처치의 유

무 등에 따라 결과가 다르게 나올 수 있다. CsA의 경우

5 mg/kg/d 부터 50 mg/kg/d 까지를, FK506의 경우는

0.3 mg/kg/d 부터 4 mg/kg/d 까지를 주사(피하, 복강

내, 정맥) 혹은 경구 투여하였으며 기간과 전처치는 FK

506을 1회(수술 당일) 혹은 2회(수술전 3일과 수술 당

일) 단독 투여한 실험부터 수술 3일 전부터 수술 후 4

주간 CsA나 FK506을 투여한 연구까지 매우 다양하였

다. 셋째로 실험동물의 종에 따라 다른 결과를 나타낼

가능성이 있다. 따라서 본 연구는 압력과부하에 의한 좌

심실 비후에 calcineurin 신호전달체계가 미치는 영향

을 체계적이며 종합적으로 분석하기 위하여 심비후모델

은 순수한 압력과부하로 좌심실 비후를 일으키는 TAC

을 마우스에서 실시하였으며, 넓은 범위(저용량, 중간용

량, 고용량)의 CsA와 FK506 두종류의 calcineurin 억

제제를 처치하여 약제에 따른 혹은 농도에 따른 효과도

알아보았다. 그리고 TAC 수술 2일전부터 CsA와 FK

506 전처치하여 calcineurin activity를 완전히 억제하

려고 하였으며 피하로 1일 2회씩 2주간 주사하여 약물

이 지속적으로 작용을 하게 하였다.

본 연구에서 신생백서의 심장에서 분리한 심실근세포

를 일차배양하여 PE로 자극하면 농도의존적으로 처치

한 시간에 비례하여 심실근세포의 비후가 일어나고 투

여한 CsA 농도에 비례하여 ANF mRNA의 발현이 감

소한 것을 보여주고 있다. 이는 PE의 자극에 의한 심실

근세포의 비후는 calcineurin을 통한 transcriptional si-

gnaling pathway를 갖고 있다는 것을 재확인한 실험이

다. G-protein coupled receptor agonist(PE, angio-

tensin II, endothelin-1)들은 mitogen-activated pr-

otein kinases(p38-MAPKs, JNKs)를 활성화시키고,

세포막의 phosphatidyl inositolphosphate를 hydrol-

ysis시켜 나오는 diacylglycerol 및 protein kinase C

(PKC)를 통한 extracellular signal regulated kinases

(ERKs)를 활성화시키면 핵내에 있는 전사인자들(AP-

1, GATA 등)의 인산화를 조절하여 심비후를 조장하

게된다. PKC의 활성화는 이온채널과 펌프의 인산화를

통한 calcium handling의 변화를 가져오고 Na＋/H＋ ex-

changer-1에 의한 세포내 pH의 상승을 가져오는 것으

로 알려져 있다. 심근에서 calcium handling에 inositol

triphosphate의 역할은 잘 알려져 있지는 않으나 세포

내 알칼리화와 calcium 농도의 증가는 effetor protein

인 calcineurin이나 calmodulin과의 calcium 결합을 증

Korean Circulation J 2001;31(11):1159-1170 1168

가시킨다. Calcineurin 활성은 NFAT을 핵으로 전위시

키고 다른 핵내 전사인자와 상호작용하여 심비후가 일

어나게 된다. 본 연구에서는 PE만으로 심실근세포의 비

후를 유발하였으나 향후 angiotensin II나 endothe-

lin-1에 의한 심실근세포의 비후도 동일한 신호전달계

에 의해 조절되는 지를 검증하여야 한다.

과거 10여년에 걸쳐 심부전에 대한 분자생물학적 분

석들이 많이 이루어져 심비후와 심부전의 발생기전을 세

포이하 수준에서 설명하고 있다. 심부전의 진행에 세포

기질의 변화로 심실의 재형성이나 심근세포의 괴사와 고

사(apoptosis) 같은 세포사망이 관여한다고 하며, 칼슘

항상성(homeostasis), 근육미세섬유(myofilament)의

활성화 변화, sarcolemma의 이온채널이나 펌프의 활성

도와 발현도의 변화 같은 심근세포 내의 생화학적 변화

가 관계된다. 본 연구에서는 TAC에 의한 심비후모델

에서 심장의 무게를 중심으로 한 좌심실의 변화와 섬유

화에 관한 조직소견으로 calcineurin 억제제의 효과를

판정하였지만, 심부전의 병적과정에 대한 TGFβ-as-

sociated kinase-1, JAK/STAT 등의 다른 신호전달

체계에 대해서도 연구가 이루어져야 할 것이다. 세포괴

사와 고사의 역할과 그에 관계되는 유전자의 작용도 규

명하여야 하며, calcineurin 억제제 투여후 Northern 혹

은 Western blot analysis, 역전사 중합효소 연쇄반응

(RT-PCR) 같은 분자생물학적 기법으로 흥분-수축기

전(excitation-contraction coupling)에 관계되는 단백

질, 수용체, 이온채널이나 펌프에 관한 연구도 이루어져

야한다. 또한 나아가 압력과부하에 의한 심비후와 cal-

cineurin 억제제 처치후 심비후의 억제에 관계되고 심근

에서 조절되는 유전자가 어떤 것이 있는지를 알기 위해

cDNA microarry 혹은 DNA chip을 이용한 연구도 뒤

따라야겠다.

본 연구에서는 TAC 수술 후 2주까지만 관찰하여 ca-

lcineurin 억제가 압력과부하에 의한 심비후를 예방한

다고 보고하였으나 압력과부하에 의한 심비후는 적응반

응이고 보상적기전에 의해 발생하는 것인데 그 과정을

calcineurin 억제제로 방해하면 심근내 신호전달체계가

바뀌어 장기적으로 어떤 변화가 발생할 지에 대해서는

아직 알려진 바가 없다. TAC 후 calcineurin 억제제의

1~2주간의 단기 투여에도 심부전에 의한 사망이 증가

하였다는 보고가 있으나 본 연구에서는 수술후 CsA나

FK506 투여군에서 사망률의 증가를 관찰할 수 없어 향

후 이러한 차이점에 연관한 계속된 연구가 필요할 것으

로 생각되며, TAC 후 calcineurin 억제제를 수개월간

계속 투여하여 심장의 장기적인 변화를 관찰하는 연구가

필요하다. 또한 TAC 수술 후 2주간 CsA나 FK506을

투여한 후 투여를 중단하게 되면 다시 심비후가 발생하

는 지에 대한 연구를 해 보면 calcineurin을 통한 신호

전달계의 역할을 더 분명히 알 수 있으리라 생각된다.

본 연구결과를 요약하면 calcineurin 억제제인 CsA

와 FK506은 압력과부하로 유발된 좌심실 비후를 용량

의존적으로 억제하였고, 이는 압력과부하에 의한 좌심실

비후의 발생에 calcineurin을 통한 신호전달이 중요한 역

할을 하는 것을 제시하였다. 따라서 calcineurin을 억제

내지 차단하는 것이 고혈압 등과 같은 압력과부하에 의

해 발생되는 심비후와 심부전으로의 이행을 예방할 수

있는 가능성을 시사하는 것으로 심비후와 심부전의 치료

에 새로운 가능성을 제시한다. 그러나 아직까지 동물실

험에 머물고 있으며, 심비후를 예방하기 위해 calcin-

eurin 억제제가 임상에 적용되기까지에는 CsA 혹은 FK

506의 부작용 때문에 보완해야 할 것이 많으며, calc-

ium-calcineurin-NFAT-GATA4 pathway에 관련된

유전자를 표적으로 하는 유전자치료가 가능성있는 치료

모델의 다른 대안이 될 수 있으리라 생각된다.

요 약

배경 및 목적：

심비후의 발생기전 중 calcineurin을 통한 신호전달체

계가 관여한다는 것이 최근에 제시되었으나 모든 종류

의 심비후에 적용되는 것은 아니다. 임상에서 흔히 보는

고혈압 같은 압력과부하에 의한 좌심실 비후에 calci-

neurin이 관여하는 지에 대해서는 아직 논란의 여지가

많다. 신생백서 심실근세포 비후모델과 압력과부하에 의

한 좌심실 비후모델에서 calcineurin 신호전달체계의 역

할을 규명하고자 하였다.

방 법：

일차배양한 신생백서의 심실근세포를 phenylephrine

(PE)으로 처치하여 비후를 유발시킨 후 atrial natri-

uretic factor(ANF) mRNA의 발현을 정량화하였으며

calcineurin 억제제인 cyclosporine A(CsA)를 함께 작

용시킨 후 비후정도를 분석하였다. 마우스의 횡행대동맥

을 부분결찰(transverse aortic constriction, TAC)하

1169

여 좌심실의 압력과부하를 유발한 후 3군으로 나누어

각각 vehicle(TAC 군, n＝16) CsA(TAC/CsA 군, n＝

21), FK506(TAC/FK 군, n＝20)을 수술 2일 전부터

수술후 14일까지 투여하였다. 비교를 위하여 Sham 수

술만 하고 vehicle(Control 군, n＝23), CsA(CsA 군,

n＝19), FK506(FK 군, n＝18)을 같은 기간 동안 투

여하였다.

결 과：

심실근세포에 PE를 0.01 μM/mL 부터 100 μM/

mL의 농도로 48시간씩 처치하였을 때 비후의 지표인

ANF mRNA의 발현은 농도의존적으로 증가하였으며

CsA를 PE와 같이 투여하였을 때 ANF mRNA의 발현

은 감소하였다. Sham 수술을 한 2주 후의 좌심실무게

와 체중의 비(LVW/BW ratio)는 Control 군, CsA 군,

FK 군들간에 차이가 없었으나, TAC 군의 LVW/BW

ratio는 4.55±0.69 mg/g으로 Control 군의 2.78±

0.70 mg/g에 비해 유의한 증가를 보였다(p<0.00005).

TAC 수술 후 저용량의 calcineurin 억제제를 투여한 군

들의 LVW/BW ratio는 Control 군에 비해 증가되어 있

었으며(p<0.05) TAC 군과 차이가 없었다. TAC 수술

후 CsA를 25 mg/kg/d와 50 mg/kg/d로 투여한 군의

LVW/BW ratio는 각각 3.35±0.27 mg/g과 3.14±0.

27 mg/g으로 TAC 군에 비해 유의하게 작았으며(p<0.

0005) 대조군과는 차이를 보이지 않았다. TAC 수술 후

FK506을 투여한 군에서도 같은 결과를 보였다. TAC

군의 좌심실에서 혈관주위와 심장간질조직에서 측정한 섬

유화는 전체 심실면적의 17.7±1.6%를 차지하였으나 고

농도의 CsA와 FK506로 투여하였을 때 섬유화는 각

각 13.4±1.2%와 12.1±0.4%로 유의하게 감소하였다

(p<0.001).

결 론：

이상의 결과로 calcineurin 억제제인 CsA와 FK506

은 압력과부하로 유발되는 좌심실 비후를 용량의존적으

로 억제하였다. 이는 압력과부하에 의한 좌심실비후의

발생에 calcineurin을 통한 신호전달이 중요한 역할을 하

는 것을 반영한다.

중심 단어：칼시뉴린；심비후；심근；사이클로스포린.

이 논문은 2000년도 한국학술진흥재단의 지원에 의하여 연구되었음(This work was supported by Korea Research Foundation Grant, KRF-2000-041-F00164).

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