당뇨 유발 백서에서의 심근손상에 대한 항산화제 효과

배경 및 목적：당뇨병 환자들에서는 관상동맥질환과 같은 혈관질환이 없이도 당뇨병성 심근병증이 발생하고 이는 심부전과 사망의 원인이 되고 있다. 최근 동물 실험에서 당뇨병성 심근병증의 유발에 산화 스트레스가 중요한 역할을 한다고 보고되고 있다. 본 연구에서는 널리 이용되고 있는 항산화제의 투여가 당뇨병에서 in vivo의 산화 스트레스 및 지질 과산화를 억제하고 당뇨병에서 관찰되는 심근 조직의 손상을 지연 또는 억제할 수 있는지 알아보고자 하였다.방 법：Streptozotocin(STZ)으로 당뇨병을 유발한 백서에 잘 알려진 항산화제인 비타민 C와 비타민 E를 각각 또는 병용하여 8주간 투여한 후 심장조직에서 산화 스트레스의 지표로서 지질 과산화산물인 MDA의 양, 방어기전인 항산화효소 SOD와 catalase의 활성도를 측정하였고 심장 조직의 섬유화 정도 및 심근괴사 정도를 광학현미경으로 관찰하고 전자 현미경으로 심근세포의 미세구조적 형태 변화를 관찰하여, 당뇨병 대조군 및 인슐린 투여 당뇨군과 비교하였다. 결 과： STZ 투여 8주 후의 혈청 포도당과 혈장 인슐린 농도는 비타민 C와 E의 단독 혹은 병용 투여군에서 당뇨병 대조군과 유의한 차이가 없었고, 혈장 콜레스테롤과 중성지방의 농도는 병용 투여군에서 경미한 감소가 관찰되었다. 당뇨병 대조군에서 증가된 심장 조직의 지질 과산화물(MDA)은 인슐린 투여로 현저히 감소시킬 수 있었으나 비타민 C나 E의 단독 투여만으로는 감소시킬 수 없었고 병용 투여시 인슐린 투여군보다는 적으나 유의하게 감소되었다. 당뇨병 대조군에서 증가된 심장 조직의 SOD와 catalase활성도는 인슐린 투여로 현저히 감소시킬 수 있었으나 비타민 C나 E의 단독 투여만으로는 감소시킬 수 없었고 병용 투여시 인슐린 투여군보다는 적으나 유의하게 감소되었다. 심장 조직의 광학현미경 소견상 당뇨병 대조군에서 정상 백서에 비해 심근세포의 배열이 매우 불규칙하고 심근세포 주위에 교원섬유의 현저한 증가가 관찰되었고 인슐린 투여 당뇨군에서는 이러한 변화가 현저하게 감소되었고 비타민 E 투여 당뇨군과 비타민 C와 E를 병용 투여한 당뇨군에서는 교원섬유의 증가가 부분적으로 억제됨이 관찰되었다. 전자현미경 소견에서도 비타민 E 투여 당뇨군에서 sarcoplasmic reticulum의 소실이나 myofibril 손상, 미토콘드리아 부종 또는 파괴, 공포화 등 심근손상이 약간 감소하였고, 비타민 C와 E를 병용 투여한 당뇨군에서는 현저하게 myofibril 손상이 줄면서 Z line이 보존되고 미토콘드리아가 정상인 심근세포가 많았고 인슐린 투여 당뇨군은 sarcoplasmic reticulum의 손상, 미토콘드리아의 파괴, myofibril 손상은 거의 없었다. 결 론： 본 연구에서는 STZ으로 유발된 당뇨병 백서에서 8주간 비타민 C와 비타민 E를 각각 혹은 병용 투여하여 병용 투여군에서 인슐린 투여군보다는 미약하나마 심장 조직의 지질 과산화물이 감소되고 항산화효소 활성이 증가됨을 관찰하였고 광학현미경 및 전자현미경 소견으로도 비타민 E나 비타민 C와 비타민 E 병용 투여로 당뇨병에 의해 유발되는 심근 손상이 감소됨을 관찰하였다. 앞으로 당뇨병성 심근병증을 비롯한 만성 합병증의 발생이나 진행을 지연시키는데 효과적인 항산화제의 투여 용량, 투여 기간에 따른 효과 및 지질 과산화 이외의 다른 산화 스트레스 지표의 호전에도 유효한가 등의 연구가 필요하며 이와 같은 연구들을 통하여 당뇨병에... Background and Objectives：Many diabetic patients suffer from cardiomyopathy, even in the absence of vascular disease. The aim of this study was to see if dietary antioxidant supplementation has an inhibitory effect on the progression of cardiac tissue damage in streptozotocin (STZ)-induced diabetic rats. Materials and Methods：Sprague-Dawley male rats (n=60) were used as experimental animals; they were divided into the normal control group and the diabetic group. Eight weeks after STZ injection (65 mg/kg of body weight), the products of lipid peroxidation (malondialdehydes, MDA), and the antioxidant enzyme superoxide dismutase (SOD), and catalase activities were determined in the cardiac tissue homogenates. The cardiac tissues were studied by light microscopy (LM) and electron microscopy (