천연물 유래 합성물질의 shear stress에 의한 혈소판 활성화 억제작용

Abstract

혈소판은 생채 내 주요 방어기전인 지혈 작용에 있어서 주요한 역할을 하지만, 혈소판이 과도하게 활성화되는 경우 혈전 생성을 발생시켜 관상동맥질환, 심근경색, 뇌졸중과 같은 다양한 심혈관계 질환으로 발전할 수 있다. 그리고 심혈관계 질환은 전 세계 사망 원인의 가장 큰 부분을 차지하고 있다. 따라서 다양한 항혈소판제제들이 혈전 질환 및 심혈관계 질환의 치료 및 예방을 위해 이용되었다. Aspirin, Clopidogrel 등의 기존 항혈소판제제의 경우 심혈관계 질환에 대한 치료 및 예방 효과가 입증됐지만, 동시에 정상적인 지혈작용을 저해함으로써 출혈 부작용을 가지는 것으로 알려져 있다. 따라서 정상적인 지혈작용에는 영향을 주지 않으면서 병적인 혈전의 생성은 저해할 수 있는 더욱 안전한 항혈소판제제를 개발하는 것이 필요하다. 혈소판은 생리적인 agonist 들인 thrombin, adenosine diphosphate (ADP), collagen 등과 혈류에 의한 물리적인 shear stress 의해 활성화된다. shear stress에 의한 혈소판 응집은 다른 agonist 들에 의한 혈소판 응집과는 달리 정상적인 지혈작용에는 크게 관여하지 않지만, 병적인 상태에서의 혈전 생성에 주로 관여한다. 그래서 shear stress-induced platelet aggregation(SIPA)은 새로운 항혈소판제의 주요 개발 목표로 여겨지고 있다. 12 종의 천연물 유래 합성물질의 SIPA에 대한 혈소판 응집 억제 효과를 관찰하기 위하여 다음의 연구를 수행하였다. 천연물 유래 합성물질을 사람의 platelet rich plasma (PRP)에 가한 후 SIPA에 대한 효과를 확인해 보았다. 그 결과 MG1002, 1009 이 가장 큰 억제 효과를 보였으며, 그 효과는 농도 의존적이었다. 물리적 요인인 SIPA에 대한 효과와 생리적인 agonist (thrombin, ADP, collagen)에 의한 혈소판 응집에 대한 효과를 비교해 보았다. 그 결과, agonist 에 의한 혈소판 응집에서 MG1002, 1009는 혈소판 응집 억제 효과가 나타나지 않았지만, SIPA에서 MG1002, 1009에 의한 억제 효과가 특이적으로 나타났다. 혈소판에 대한 세포독성 지표인 lactate dehydrogenase (LDH) leakage를 확인해 본 결과 세포 독성은 나타나지 않았다. 그리고 platelet poor plasma (PPP)에서의 prothrombin time (PT)와 activated partial thromboplastin time (aPTT)에 영향을 주지 않는 것을 확인함으로써 지혈시간 지연 작용에 영향을 미치지 않는 다는 것을 확인하였다. MG1002, 1009의 SIPA 억제 효과가 실제 생체 내에서 혈전 생성에 어떤 영향을 주는지 확인하고자 in vivo arterial thrombosis model을 이용하였다. MG1002, 1009을 경구 투여하고 FeCl3를 적용한 후 혈전 생성으로 인한 혈류 속도의 변화를 관찰하였다. 그 결과 MG1009는 혈류가 멈추는데 걸리는 시간인 occlusion time을 지연시켰으며, 이는 혈전 생성을 저해함을 의미한다. 또한 항혈소판제제의 대표적인 부작용인 bleeding time의 문제점을 검증하기 위해서 in vivo tail bleeding time model을 이용하였다. MG1002, 1009 모두 bleeding time을 지연시키지 않았다. 결론적으로 MG1009는 신체 내에서 중요한 혈소판 활성화 요인 중 하나인 shear stress에 의해 유도되는 혈소판의 활성화와 응집에 대해서 특이적인 억제 효과를 보였으며, 출혈 부작용 없이 혈소판이 주요한 역할을 하는 혈전 생성을 저해하였다. 이는 심혈관계, 특히 shear stress와 관련된 질환들의 예방 및 치료와 관련해 유용하게 활용될 수 있다고 사료된다.