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중금속 납에 의한 적혈구 용혈과 혈액응고 촉진 활성과의 상관성에 관한 연구
Relationship between hemolysis and procoagulant activity induced by lead

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Authors
전소영
Advisor
정진호
Major
약학대학 약학과
Issue Date
2017-02
Publisher
서울대학교 대학원
Keywords
적혈구phosphatidylserine 노출혈액 응고 촉진 활성용혈 현상
Description
학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 : 약학대학 약학과(예방약학전공), 2017. 2. 정진호.
Abstract
중금속 납(Pb)은 환경 중에 널리 존재하는 원소로서, 납에 오염된 음용수를 통해 주로 경구 노출 경로로 인체에 독성을 유발한다. 특히 혈액 내로 들어온 납은 95% 이상이 적혈구에 축적되므로 납의 적혈구 독성은 많은 주목을 받아왔다. 기존에 납에 의한 적혈구 막의 phosphatidylserine(PS) 노출과 이로 인한 혈전 생성 연구가 보고된 바 있다. 그러나 납에 의한 용혈 현상과 혈액 응고 활성의 관한 연구가 현재까지는 진행된 바가 없다. 본 연구에서는 기존 연구 결과를 바탕으로 납에 의한 적혈구의 혈액 응고 촉진 활성이 적혈구 용혈 현상과의 상관성에대해 파악하고자 하였다. 건강한 사람의 혈액으로부터 분리한 적혈구에 납(Lead(Ⅱ) Acetate)을 처리하였을 때 농도 및 시간 의존적으로 hemolysis가 증가하였다. Flow cytometer(FACS)를 이용한 분석에서 용혈 현상이 일어나지 않은 농도에서 농도 의존적으로 PS 노출이 증가하였다. 또한 적혈구에서 PS 발현을 유도 할 수 있는 주요한 원인인 세포 내 칼슘 농도가 현저하게 증가함을 확인할 수 있었다. 적혈구의 apoptotic pathway에 의해서도 PS가 노출된다는 보고에 따라 caspase-3 활성을 측정한 결과 PS 노출 최고 농도에서 그 활성이 유의적으로 증가하였다. 납에 의한 적혈구의 모양 변화를 공초점 현미경(confocal)과 주사현미경(SEM)을 이용하여 두드러진 echinocyte 및 spherocyte로의 변화를 관찰하였다. 이 때 confocal을 통해 echinocyte에서 spherocyte로 진행될 때 생성된 microvesicle(MV)을 확인하였다. 납에 의한 MV의 생성 정도와 생성된 MV에서의 PS 발현 정도를 FACS를 이용하여 측정한 결과 고농도 군에서 MV가 생성되었으며 생성된 MV에서는 농도 의존적으로 PS 노출이 증가하였다. 납이 적혈구에 미치는 이러한 변화의 생리학적 중요성을 검토하고자 응고 촉진 활성 측정을 통해 납에 의한 적혈구의 thrombin 생성 증가를 관찰하였다. 이와 같은 생리학적 결과와 용혈현상과의 상관관계를 알아본 결과, 혈액응고 효소인 thrombin 생성량이 저농도에서 고농도까지 농도 의존적으로 유의성을 띄며 증가한 반면 오직 최고 농도에서만 hemolysis가 일어났다. in vitro 실험에서의 납의 효과를 실제로 In vivo 동물실험에서 확인하기 위하여 흰쥐에 납을 정맥 투여한 후에 혈액을 채취하여 적혈구의 PS 노출을 확인 하였다. 또한 납에 의해 유발되는 혈전 생성능을 직접 검토하였다. 그 결과, 납은 적혈구의 PS 노출 및 정맥 혈전 생성을 증가시킴을 확인하였다. 같은 방법으로 채취한 납에 노출된 혈액의 납에 대한 용혈 효과를 확인하고자 hemolysis와 osmotic fragility를 측정하였으며, 두 실험 모두 앞 실험에서 유의적인 증가를 보였던 PS 노출 그리고 혈전 생성과는 다르게 유의적인 차이가 없음을 확인하였다.
결론적으로 납은 저농도와 고농도를 포함한 모든 농도에서부터 세포 내 Ca2+및 caspase-3 증가 경로를 통해 적혈구에서 PS 노출과 MV 생성을 유도하며 이로 인해 적혈구의 응고 촉진 활성이 증가할 수 있음을 확인하였다. 이러한 일련의 반응은 적혈구의 용혈과정과는 독립된 현상임을 확인하였다. 이는 in vitro 실험과 in vivo 실험 모두에서 관찰하였다. 이에 납의 노출은 적혈구의 용혈 현상과 무관하게 혈액 응고 활성을 촉진시키며 이는 납에 의한 혈전 생성 가능성은 용혈 현상과는 독립적인 과정임을 제시한다.
Language
Korean
URI
https://hdl.handle.net/10371/133669
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Appears in Collections:
College of Pharmacy (약학대학)Dept. of Pharmacy (약학과)Theses (Master's Degree_약학과)
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