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Korean Journal of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery 1997;40(4): 580-588. |
| Effects of Substance P on Histamine and Leukotriene E4 Release from Rat Mast Cells according to Temperature Changes. |
| Yong Bok Kim, Moon Suh Park, Hyun Joon Lim, Joong Saeng Cho, Chang Il Cha |
1Department of Otolaryngology, College of Medicine, Hallym University, Seoul, Korea.
2Department of Otolaryngology, College of Medicine, Kyung Hee University, Seoul, Korea. |
| 온도변화와 Substance P의 흰쥐 비만세포에서 히스타민, Leukotriene E<sub>4</sub> 유리에 관한 연구 |
| 김용복1 · 박문서1 · 임현준1 · 조중생2 · 차창일2 |
| 한림대학교 의과대학 이비인후과학교실1;경희대학교 의과대학 이비인후과학교실2; |
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| ABSTRACT |
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It has been widely known that nasal mucosa shows reaction to neuromediators, to irritants, and to physical stimuli such as cold exposure. The mechanisms of hypersensitivity to cold were not fully understood. This study was performed to evaluate the relationship between thermal changes and releases of chemical mediators in mast cells. Mast cells were obtained from pleural and peritoneal fluids of 12 Sprague Dawley rats. They were stimulated with substance P and compound 48/80, known most powerful stimulant to mast cells, for 5 and 30 minutes under the temperature of 0degreesC, 10degreesC, 20degreesC, 25degreesC and 36degreesC. In control group, nontreated mast cells were incubated for 5 and 30 minutes under the same temperatures as experimental group. Histamine and leukotriene E4 were measured in supernatant of each culture tube by enzyme linked immunosorbent assay. Mast cells treated with compound 48/80 produced a marked increase in histamine release and the cells treated with substance P did an increased histamine too. The increases in substance P treated mast cells were less than those in compound 48/80 treated cells.
However, there were statistically no difference of histamine release between substance P treated cells and compound 48/80 treated cells in 20degreesC. Contents of leukotriene E4 were too small to measure amounts in both control and compound 48/80 treated group. The cells treated with substance P showed a visible increase in leukotriene E4 release on 5 minutes incubation at 36degreesC and on 30 minutes incubation at 20degreesC. This study suggests that a thermal change has not an effect on releasing chemical mediators from mast cells and substance P could play an important role in release of chemical mediators at the environment of 20degreesC. |
| Keywords:
Mast cellㆍHistamineㆍSubstance P |
서론
비점막에는 비만세포를 비롯하여 호산구, 호중구, 림프구 및 형질세포 등의 세포 성분과 분비선, 혈관 및 각종 신경섬유들이 있어, 이들 각종세포와 구성성분들은 외부로 부터의 각종 자극, 염증 또는 알레르기 반응에 직접 또는 간접적으로 관여하게 된다.27) 비만세포는 각종 자극에 의하여 활성화되어 여러 종류의 화학적 매개체를 방출하는 독특한 세포로 생체에서 생리기능의 일관성 유지 및 방어기능을 담당하는 것으로 추측되지만 실제 이런 작용들에 관한 연구 보고는 많지 않았다.
비만세포에서 유리되는 화학적 매개체는 세포내에 미리 형성되어 있는 매개체와 새로 형성되는 매개체로 대별되며 히스타민, 각종 단백효소, 호산구 유주인자 및 호중구 유주인자 등이 전자에 속한다. 후자에는 세포막의 인지질에서 유래한 아라키돈산의 대사물질로서 프로스타글란딘과 leukotriene(LT) 등이 속하게 된다. 비점막에서 히스타민은 혈관 투과성 항진, 세동맥확장, 삼차신경말단부 자극 및 자율신경계 자극 등으로 각종 비염증상을 일으키고, LT는 혈관 투과성 항진과 관련하여 지속적 비폐색을 일으킨다.5)
비만세포에서 화학적 매개체의 유리는 면역글로블린 E(Immunoglobulin E；IgE)를 통하여 일어나는 항원, 항체 반응뿐 아니라, 여러 다른 인자에 의하여서도 일어나는 것으로 알려져 있다.8) 최근 neuropeptide로 불리우는 신경전달물질들이 비만세포를 자극하여 화학적 매개체를 유리시키고, 유리된 히스타민 등의 화학적 매개체가 다시신경 종말에서 neuropeptide를 유리시키는 것이 밝혀져, 표적 기관에서의 과민반응에 신경 조절 기구가 관련되어 있음이 밝혀지고 있다.38)
한편 비점막에서 나타나는 과민반응은 항원과 같은 특이 자극에 의한 것 뿐만 아니라 냉기와 같은 물리적 자극37), acetylcholine, metacholine 등과 같은 신경전달물질에 의한 자극28), 그밖에 각종 자극제22) 및 자율신경의 흥분39) 등에 의한 비특이적 자극에 의해서도 과민반응을 나타낸다.
임상에서 흔히 접할 수 있는 알레르기성 비염 또는 비특이적 비점막 과민증의 환자에서 냉자극에 의하여 비염증상이 악화되는 경향은 온도 자극이 과민 증상을 일으키는데 깊게 관여하고 있음을 시사하고 있다.
온도자극이 비점막 과민 증상에 미치는 영향으로는 냉자극일 때, 비만세포와 관련된 화학적 매개체가 증가9)되고, 냉건기에 비과민성이 없었던 경우와 냉건기에 민감한 환자라도 온습기를 흡입시킨 후 냉건기 유발시험을 실시한 경우에는 비만세포와 관련된 화학적 매개체의 증가가 관찰되지 않았다고 보고35)되고 있다. 그러나 지금까지의 보고들은 in vivo에서 주로 행하여졌으며, in vitro에서의 연구는 그리 많지 않았다. 따라서 본 연구에서는 온도 변화가 비만세포에서의 화학적 매개체 유리에 영향을 주는지를 알아보고, 아울러 substance P(SP)의 자극이 온도 변화에 따른 비만세포의 화학적 매개체 유리에 영향을 줄 수 있는지를 확인할 필요성을 갖게되었다.
이에 본 실험에서는 온도 변화에 따른 비특이적 과민반응에 대하여 흰쥐의 복강 및 흉강에서 채취한 비만세포를 정상 체온 온도를 기준으로 단계별로 낮은 온도 자극을 주어 비만세포에서의 히스타민과 LTE4의 유리량을 측정하고 SP와 강력한 비만세포 자극제로 알려진 compound 48/80(C48/80)으로 자극하여 온도 변화에 따라 비만세포에서의 히스타민과 LTE4의 유리량을 알아보고자 하였다.
실험재료 및 방법
1. 비만세포 분리
체중 200∼250gm의 Sprague Dawley계 흰쥐 12마리를 에텔 마취후 복강과 흉강을 노출시켜 Tyrode용액31)(초증류수 1000ml에 NaCl 8.0gm, KCl 0.2gm, CaCl 2 0.1gm, MgCl 2 6H 2O 0.1gm, Na 2HPO 4 1.15gm, KH 2PO 4 0.2gm, glucose 1.0gm을 용해시켜 만든 용액)으로 세척하여 복수 및 흉수를 채취한 후 4℃에서 800rpm으로 10분간 원심분리 하였다. 상청액을 버린후 Tyrode 용액에 fetal calf serum(GIBCO사)을 10% 농도로 첨가시킨 액 3ml를 현탁시킨 다음 다시 Tyrode 용액 10ml에 metrizamide(SIGMA사) 2.225 gm을 용해시켜 만든액 3ml를 혼합하여 상온에서 15,000rpm으로 15분간 원심분리 하여. 시험관 최하부에 침전된 비만세포를 분리하였다. 비만세포의 순도를 높이기 위하여 같은 조작을 두 차례 반복 하였다.31)
2. 온도 자극과 비만세포 자극제 투여
자극제 투여 없이 온도 변화만에 대한 실험으로 한 번에 12개의 시험관을 이용하여, 비만세포 ml당 3.5×10 4 농도(용액에 포함되어 있는 비만세포의 수를 현미경하에서 세어 측정하였음)로 만들어진 용액 1ml를 담아 세포의 활동이 정지되는 0℃, 조직내에서 감지될 수 있는 비교적 낮은 온도인 10℃, 15℃, 20℃와 일련의 온도 변화에 연속성을 고려하여 25℃ 그리고 체온에 가까운 36℃의 조건에서 비만세포 용액이 담겨있는 시험관을 수조에 약 10분간 방치하여 비만세포 용액과 수조의 온도가 일치하도록 한후 5분, 30분 경과한 후 유리된 히스타민의 양을 측정(n＝5)하고, 같은 방법으로 각각의 온도(0℃, 10℃, 15℃, 20℃, 25℃, 36℃)를 유지하고 있는 수조에 약 10분간 방치하여 시험관 용액의 온도와 수조의 온도를 맞춘후 12개의 시험관에 SP 투여군(n＝5)과 비만세포 자극제 C48/80 투여군(n＝5)에서 투여후 5분 그리고 30분후의 히스타민 유리량을 측정하였다.
자극제 투여군에는 신경전달물질인 SP 10ug/ml, C48/80 1ug/ml로 각각 처치한 후 5분, 30분에 각각의 히스타민 유리량 측정하는 방법으로 5회에 걸처 반복 실시하였으며, LTE4의 유리량은 10℃, 20℃ 및 36℃에서 온도 변화에 따른 유리량(n＝3)과 SP로 처치한 군(n＝3), compound 48/80으로 처치한 군(n＝3)에 대하여 각각의 조건에서 유리량을 측정하였다.
3. 화학적 매개체 측정
히스타민은 enzyme assay kit(Immunotech：130 Ave de Lattro de Tssigny 13009 Marseille, France)을 이용하여 비만세포 10,000 개에서 유리되는 양을 측정하였으며, LTE4도 enzyme assay kit(Kayman Chemical 690 KMS Place, Ann Arbor, MI 48108, USA：LTE4는 측정용 kit는 LTE4의 유리량 7.5ng/ml 미만은 측정할 수 없음)을 이용하여 역시 비만세포 10,000개에서 유리되는 양을 기준으로 측정하였다.
대조군과 실험군 사이의 통계학적 유의성을 검토하기 위하여 t-test를 이용하여 p<0.05에 해당하면 유효하다고 판정하였다.
결과
1. 온도와 시간 변화에 따른 히스타민 유리량
온도 및 시간 경과에 따른 비면역학적 히스타민 유리량은 10,000개의 비만 세포 당 0℃, 5분에 평균 17.3 ng/ml, 30분에 18.1ng/ml, 10℃, 5분에 18.3ng/ml, 30분에 17.2ng/ml, 15℃, 5분에 20.0ng/ml, 30분에 18.3ng/ml, 20℃, 5분에 18.9ng/ml, 30분에 18.4ng/ml, 25℃, 5분에 18.2ng/ml, 30분에 17.7ng/ml, 36℃, 5분에 19.1ng/ml, 30분에 18.8ng/ml로 나타나 온도 변화에 대하여 유의한 차이를 보이지 않았다(p>0.05, Table 1).
2. 비만세포 자극제 처치후의 히스타민 유리량
1) Substance P 처치후 히스타민 유리량
SP로 처치한 경우, 온도 상승과 더불어 히스타민의 유리량이 증가하여 비만 세포 10,000개 당 0℃, 5분에 평균 18.7ng/ml이었으나, 30분에 18.8ng/ml, 10℃, 5분에 24.4ng/ml, 30분에 21.6ng/ml, 15℃, 5분에 58.7ng/ml, 30분에 50.1ng/ml로 증가하였고, 20℃, 5분에 최대치인 111.0ng/ml, 30분에 87.8ng/ml에 이르렀다가 점차 감소하여 25℃, 5분에 98.3ng/ml, 30분에 82.0ng/ml, 36℃, 5분에 86.8ng/ml, 30분에 75.2ng/ml로 나타나 온도의 상승과 더불어 유의하게 증가하였다(p<0.05, Table 2).
2) Compound 48/80 처치후 히스타민 유리량
C48/80으로 처치한 군에서도 온도가 상승할수록 히스타민 유리량이 증가하여 0℃, 5분에 평균 24.8ng/ml, 30분에 21.4ng/ml이었으나 10℃, 5분에 60.1ng/ml, 30분에 53.5ng/ml, l5℃, 5분에 90.7ng/ml, 30분에 79.2ng/ml, 20℃, 5분에 112.9ng/ml, 30분에 98.6ng/ml, 25℃, 5분에 140.8ng/ml, 30분에 131.7ng/ml로 점차 증가하다가 36℃, 5분에 최대치인 162.9ng/ml, 30분에 150.7ng/ml로 나타나 온도 상승과 더불어 유의하게 증가하였으며(p<0.05), 같은 온도 조건에서는 시간 경과에 따라 히스타민 유리량이 유의하게 감소하였다(p<0.05, Table 3).
3. 비만세포 자극제 처치군 상호간의 히스타민 유리량
비만세포 자극제로 처치한 군과 처치하지 않은 군과 비교하였을 때, 어느 온도에서나 비만세포 자극제로 처치한 군에서 히스타민 유리량이 유의하게 증가하였으며(p<0.05), 20℃, 5분 경과군을 제외하고 C48/80으로 처치한 군에서 SP로 처치한 군 보다 히스타민 유리량이 유의하게 증가하였으나(p<0.05), SP로 처치한 경우에는 20℃, 5분 경과군에서 히스타민 유리량이 110.0ng/ml로 최고치에 도달하여 가장 강력한 비만세포 자극제인 C48/80으로 처치한 군 중 20℃, 5분 경과군에서의 히스타민 유리량과 통계학적으로 유의한 차이를 보이지 않았다(p>0.05). 또한 C48/80으로 처치한 군은 0℃에서 36℃까지 온도 상승에 비례하여 계속 히스타민 유리량이 증가하였는데 비하여, SP 처치군은 36℃나 25℃보다 20℃에서 더 많은 히스타민이 유리되었다(Fig. 1).
4. Leukotriene E4 유리량
온도 및 시간 경과에 따른 LTE4 유리량의 변화는 10℃, 20℃, 36℃에서 측정하여, 온도만의 변화에서는 비만세포 10,000개 당 7.5ng/ml 미만으로 나타나 온도와 시간 변화에 따른 LTE4 유리량을 측정할 수 없었으며, SP 처치군의 20℃, 30분 경과군과 36℃, 5분 경과군에서만 각각 평균 14.8ng/ml, 14.5ng/ml로 나타나 온도만의 변화에 따른 LTE4 유리량을 대조군으로 하였을 때와 비교하여 유의하게 증가하였으나(p<0.05), C48/80으로 처치한 군에서는 온도와 시간 경과에 관계없이 LTE4의 양을 측정할 수 없었다(TablE4).
고찰
비만세포는 항원에 감작된 사람이나 동물에 있어서, 그 항원과 항체가 반응하면 결합체에 연결되어 일련의 면역 반응을 일으키는 결체조직 세포로 알려져 있다.3) 항원에 대한 반응으로 만들어진 IgE 항체는 IgE 항체의 중쇄부 결정화 가능 부분(crystallizable fragment；Fc)이 있는 세포표면 수용체를 통하여 비만세포나 호염구와 강력한 친화력을 갖는다. 호세포성 IgE 항체와 결합된 비만세포나 호염구가 특이 항원에 다시 노출되면, 일련의 반응이 일어나 제 I 형 과민반응의 임상적 표현과 관계 있는 여러 종류의 강력한 화학적 매개체가 유리된다. 이 과정에는 이미 형성되어 있는 매개체를 유리시키는 탈과립 과정과 leukotriene 등의 2차 매개체의 신합성과 방출 과정이 포함된다.3)
비만세포의 탈과립과정은 칼슘의 유입을 필요로하는 능동과정으로 cAMP가 증가되어 cAMP 의존성 단백키나제가 활성화되면 비만세포 과립 주위의 세포막에 변화를 일으키고 인산화가 진행되어 수분과 칼슘의 투과성이 증가하여 결과적으로 과립이 파열되고 과립 내의 매개체가 유출된다. 비만세포는 알레르기성 비염을 포함한 각종 염증성 질환에 화학적 매개체를 유리시켜 염증 반응을 일으키며, 알레르기성 비염은 일반적으로 IgE가 주 역할을 하는 제 I 형 면역반응으로 알려져있다.11)23) 한편 muscarinic acetylcholine receptor의 밀도 증가와 비점막에서의 alpha-1, beta adrenergic receptors(α1-R, β-R)의 감소10)32)33)와 같은 자율신경계 수용체 변화는 비점막의 과민성을 나타내는데 매우 중요한 요소로 지적되고 있다.23) Namimatsu등24)은 간헐적으로 냉온에 노출시켰을 때 주기적 온도 변화 뿐 아니라, 지속적 냉온에서도 비점막으로부터 비루의 증가와 비증상의 과반응을 보고하였으며, 이러한 현상은 온도 변화 자극이 제거되고도 약 1주일 지속되었다고 하였다. 더욱이 알레르기성 비염 환자의 비점막에서 관찰되는 고농도의 methyl-acetylcholine receptor(m-ach-R)를 확인하여, 간헐적 냉온 노출이 비점막의 과민성을 유발시키는 중요한 요인이며, methyl-acetylcholine receptor가 알레르기성 비염 증세를 악화시키는 결정적 역할을 담당한다고 하였다. 간헐적 온도 변화로 감작된 guinea pigs 에서 조직화학적 방법과 면역조직화학적 방법으로 choline acetyltransferase, vasoactive intestinal polypeptide(VIP), SP, calcitonin-gene-related peptide(CGRP)등이 존재하는 것을 관찰하여 비점막에도 choline 신경계와 감각신경계가 분포되어 있어 서로 밀접하게 기능 보완을 하고 있음이 확인되었다.17)
또 Konno등16)은 toluene diisocyanate로 감작된 비점막의 부교감신경 긴장증(parasympathicotonia)이 알레르기성 비염 환자에서 관찰될 수 있는 것과 유사한 비증상을 유발시키는 것을 발견하였으며, Kita등13)14)15)은 mice, rats 그리고 guinea pigs를 대상으로 상온에서 저온으로 환경의 온도를 주기적, 간헐적으로 변화시켰을 때 수 일 동안 이들 실험 동물의 생리적 반응이 손상 받는 것을 관찰하였다. 이러한 조건은 특이적 스트레스로 간주되었으며, Kita등15)에 의하여 SART(Specific stress caused by Alteration of Rhythm in Temperature)로 불리게 되었다. 이렇게 SART로 스트레스 받은 동물은 mecholyl test, Aschner’s oculocardiac test 등의 결과로 부교감신경 긴장증 형의 동물 본보기로 제공되기도 한다.14)
이와 같은 사실을 근거로 알레르기성 비염 환자의 비점막에서는 항원에 대한 특이적 과민반응 뿐만 아니라 자극제21), acetylcholine 혹은 metacholine과 같은 신경전달물질26)28) 그리고 냉온 노출이나 증기욕(蒸氣浴)과 같은 물리적 자극34)에 대하여서도 비특이적 과민반응을 나타낼 수 있음을 알 수 있다.23) 따라서 비점막의 과민반응은 비점막의 부교감신경 긴장증과 같은 자율신경계의 변화와 매우 밀접한 관계가 있다.26) 그러나 동물에 있어서 자율신경계의 변화와 비점막의 과민반응 결과에 관한 보고는 많지않다.23)
만성비염이나 천식 환자에게 비염증세를 유도하거나 악화시키는 인자의 하나로 특이 기후조건이나 환경의 변화를 들 수 있다.20)29) 더우기 최소한 자극의 촉매 조건에 관한한 비강의 냉온 자극은 운동으로 촉발되는 천식과 같은 조건으로 이해되고있다.6)30)34) Togias등35)은 냉온의 바람부는 환경에서 비루와 비폐색을 호소하는 환자의 비점막에 대한 냉건기의 영향을 관찰하여 비강 세척물36)에서 비만세포와 관련된 염증매개물들이 상당히 증가되어있는 사실과 냉건기 유발 시험9) 두 세 시간후 냉건기에 민감한 환자에게서 비증세와 화학적 매개체 유리를 포함하는 알레르기성 비염의 후기 반응을 확인하였으며, 냉건기 반응이 비과민성의 과거력이 없었던 경우와 냉건기에 민감한 환자에 대하여 온습기를 흡입한 후 냉건기 유발 시험을 실시한 경우에서는 냉건기 반응이 나타나지 않았다고 하였다. 비강에 유입된 냉기는 비루를 유발시키며 천식환자에게는 기관수축을 일으키지만 아직도 이에 대한 기전이 분명하지 않다.19)25) 천식 환자의 기관수축이 냉기에 의한 감각신경의 직접자극이 원인인지, 생화학적 매개물이 비만세포로부터 유리되는 것이 중간 과정으로 중요성을 갖는 것인지가 최근의 논란 대상이다.7)25)
Ostberg등26)은 냉기가 비강의 비만세포로부터 화학적 매개물을 유리시키는데 그리 큰 영향을 미치지 못하였으며, 비루는 있었지만 히스타민이나 항원 유발검사때 나타나는 소양감이나 재채기 등이 없었다고 하였고, 냉기에 의한 비루는 분비선의 과분비에 의한 것과 비점막의 원심성, 구심성 경로를 포함하는 부교감신경반사에 의하여 매개된다고 하였다. Cholinoceptor 길항제가 비강 분비선의 과분비에 의한 비루를 방지하는 효과는 이러한 비루의 원인도 역시 반사작용에 의한 것이라는 것을 의미하며, 구심성 감각신경은 구강에 분포하는 것으로 생각된다고 하였다.26)
Neuropeptide에 관한 최근 연구에서 감각신경은 SP를 함유하는 군과 그렇지 않은 군으로 분류하고 있다.18) SP 함유 감각신경은 capsaicin에 민감한 특성을 갖고 있으며, capsaicin이 함유된 식품에 의한 SP 함유 감각신경 말단의 작용이 반사궁을 자극한다.26)
Yamagiwa등40)은 피부의 냉온 수용체를 자극시켜 비강 용적의 변화를 관찰하고, 이는 피하 혈관의 긴장도가 변화되면서 체온을 일정하게 유지하려는 노력으로 생각하였으며, 이러한 현상이 비강에서도 나타난다고 하였다. 이는 비점막을 통한 혈류의 반사적 감소로 피하에서도 동일한 현상으로 나타난다고 하였다.
한편 비만세포에서 유리되는 slow-reacting substance(SRS) 또는 slow-reacting substance of anaphylaxis(SRS-A)라고 불리는 생합성 물질이 천식환자의 객담에 포함되어 있어, 이 물질이 기관지 수축을 유발하는 한 인자로 보고된 이래 감작 동물 폐에 항원을 자극시켰을 때, 이와 유사한 물질이 유리되어 알레르기 반응에 관여한다는 것이 발표되었다.12) 또 Brocklehurst1)는 면역 자극에 의하여 유리되는 SRS와 과민성 쇽으로 유리되는 SRS가 상이하여, 후자를 SRS-A로 명명하였다. 그후 SRS-A는 아토피성 질환에 깊이 관여하는 물질로 주목되어 광범위한 연구가 시작되었다. 각종 실험으로 SRS-A는 arachidonic acid의 전구물질인 인지질이 lipoxygenase 효소계 경로를 통하여 합성되는 산물의 가능성을 지적하였고, Brogeat등2)에 의하여 LT의 구조가 규명되었다. LT는 비만세포, 호염구, 호산구, 대식세포, 혈소판 등에서 생산되어 기관지 수축, 혈관 투과성 항진, 기도분비항진 등의 작용이 있고, LTB 4는 대식세포에서 생산되어 호중구의 탈과립작용에 관여한다.
따라서 본 연구에서는 온도 자극이 비만세포의 탈과립 과정과 화학적 매개체 생성과 유리에 영향을 미칠 수 있는지를 알아보고자 하였으며, 만일 온도 자극 영향이 Ostberg의 결과대로라면 cholinoceptor를 자극할 수 있는 감각신경 수용체 자극과 관련이 있을 것으로 생각되어 SP 자극하에 비만세포로 부터의 화학적 매개체 유리량을 측정하여 온도 변화와 SP 자극과의 관계를 규명하고자 하였다.
다량의 LT를 얻기 위하여, 고순도의 비만세포를 분리하는 것이 필수적이며, 비만세포의 분리는 흰쥐의 복수 및 흉수에 고밀도 분리 용액을 첨가하여 밀도 차이를 이용한 원심 분리(density gradient centrifuge separation) 방법과 coil planet centrifuge 방법4)을 이용할 수 있으나, 본 실험에서는 전자의 방법을 이용하였다.
Creticos등5)은 생체 실험을 통하여 LT가 비만세포로부터 유리된다는 것을 보고하였으며, 항원, 항체 반응이 비만세포에서 매개체를 유리시키고 이들 매개체는 또다른 세포들이 LT를 생산하는데 관여한다고 하였다.
본 연구에서도 순도가 높은 비만세포를 얻기 위하여 metrizamide 2.225gm을 용해시킨 용액을 혼합시켜 상온에서 15분간 원심분리 하였으며, 비만세포 자극제로 처치하지 않은 군에서 히스타민 유리량은 온도와 시간 변화에 관계없이 유의한 차이를 보이지 않았으나(p>0.05, Table 1), 감각신경 말단에서 신경전달물질로 작용하는 생리적 자극제인 SP로 처치한 군에서는 온도 상승과 더불어 히스타민 유리양이 증가하였다가 20℃, 5분 경과 군에서 최고에 도달하였으며, 이후 점차 감소하였으며, 동일 온도 조건에서 시간의 경과와 더불어 히스타민 양이 감소하는 결과를 보였는데 Ohada 27)는 이러한 현상을 탈과립 과정으로 유리된 히스타민이 다시 과립 속으로 유입되기 때문이라고 설명하였으며, 또 다른 자극이 없으면, 약 2시간 내에 완전히 과립 속으로 이동하기 때문이라고 보고한 것과 일치하였다. SP로 처치한 군에서는 0℃에 비하여 20℃에서 의미있는(p<0.05) 증가를 보였으나, C48/80으로 처치한 군과 SP로 처치한 군을 비교하였을 때, 20℃, 5분 경과군의 경우 히스타민 유리량은 두 처치군 사이에 유의한 차이를 보이지 않았다(p>0.05). 이 결과는 강력한 비만세포 자극제로 알려진 C48/80과 비교하였을 때, SP도 20℃에서는 C48/80과 같이 비만세포의 히스타민 유리에 관여할 수 있음을 의미한다. 그러나 가장 강력한 비만세포 자극제로 알려진 C48/80을 주입한 군에서는 온도 상승과 함께 히스타민의 유리량도 증가함을 알 수 있었다.
히스타민과 같은 조건으로 10℃, 20℃, 36℃에서 비만세포의 LTE4 유리량을 측정한 결과 비만세포 자극제로 처치하지 않은 군에서는 온도와 시간 변화에 따른 LTE4 유리량이 7.5ng/ml 미만으로 정확히 측정할 수 없었으나, SP로 처치한 군에서는 20℃, 30분 경과 군과 36℃, 5분 경과군에서 LTE4의 유리량이 각각 비만세포 10,000개 당 14.8ng/ml과 14.5ng/ml을 보였다. 그러나 자극제 C48/80로 처치한 군에서는 히스타민의 경우와 달리 LTE4의 유리량이 자극제로 처치하지 않은 군에서와 마찬가지로 측정할 수 없었다.
이상의 결과로 온도 변화에 따른 비면역학적 반응의 비만세포 탈과립화는 온도 변화에 대하여는 유의한 차이를 보이지 않으며, 20℃ 전후에서 비만세포 자극제인 SP가 비만세포의 화학적 매개체 유리에 유의한 역할을 하는 것으로 사료되었다.
결론
온도 변화가 흰쥐 비만세포의 화학적 매개체 유리에 미치는 영향을 알아보기 위하여, 임의로 설정한 온도(0℃, 10℃, 15℃, 20℃, 25℃, 36℃)에서 자극제 처치없이 온도와 시간 변화에 따른 히스타민 및 LTE4 유리량을 비교하고, 비만세포 자극제인 substance P와 compound 48/80으로 처치한 군 상호간 히스타민 유리량을 비교하여, 온도 변화에 따른 히스타민 유리에 있어서 SP의 역할을 알아 보았다.
온도와 시간 변화에 따라 비만세포에서 유리되는 히스타민의 양에는 유의한 차이가 없었다(p>0.05). 감각신경 말단에서 유리되는 neuropetide의 하나인 SP로 처치하였을 때 온도 증가에 따라 히스타민의 유리량이 점차로 증가하여 20℃, 5분 경과군에서 최대치를 이루다가 온도가 더욱 상승하면서 감소하는 소견을 보였으나, 36℃에서 0℃와 비교하였을 때 여전히 유의하게 증가하였다(p<0.05). 비만세포에 대하여 강력한 탈과립 작용을 갖는 C48/80으로 처치한 군에서의 히스타민 유리량은 온도가 증가함에 따라 꾸준히 증가하였다. C48/80으로 처치한 군을 대조군으로 하고 SP로 처치한 군을 실험군으로 하였을 때 36℃ 5분 경과군에서의 히스타민 유리량은 C48/80으로 처치한 군에서 SP로 처치한 군에 비하여 유의하게 증가하였으나(p<0.05), 20℃, 5분 경과군에서는 유의한 차이를 보이지 않았다(p>0.05). 온도 변화는 비만세포에서 LTE4의 유리량에 영향을 미치지 않았다(TablE4). 비만세포 자극제인 SP로 처치한 군에서 LTE4의 유리량은 20℃, 30분에서 비만세포 10,000개 당 평균 14.8ng/ml, 36℃, 5분에 14.5ng/ml로 나타났으나, 20℃ 미만의 조건에서 LTE4의 유리량이 7.5ng/ml 미만으로 측정할 수 없어서 0℃를 대조군으로 하였을 때 유의하게 증가하였다(p<0.05, TablE4). 비만세포 자극제 C48/80으로 처치한 군에서 온도 및 시간 변화에 따른 LTE4 유리는 측정용 kit로 측정할 수 없는 양(비만세포 10,000개 당 7.5ng/ml 미만)으로 나타나, 비만세포 자극제인 C48/80은 온도 및 시간 변화에 따른 LTE4 유리에 영향을 주지 않았다.
본 연구의 결과 흰쥐 비만세포에서 히스타민과 LTE4의 유리에 있어서 온도 변화만으로는 비만세포의 화학적 매개체 유리에 영향을 미치지 못하는 것으로 생각되며, SP로 처치하였을 때 온도 변화 20℃에서 급격히 증가하는 것으로 보아 neuropeptide의 작용 하에서 화학적 매개체 유리가 영향 받을 수 있으며, 특히 SP가 20℃ 전후의 조건에서 비만세포에 대하여 더욱 강력한 자극 효과를 가지는 것을 예측할 수 있었고, SP에 대한 길항제의 개발로 온도 변화에 의한 비과민반응의 관계를 규명하는 연구가 필요할 것으로 사료된다.
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