렙틴 주입 및 내피 혈관 운동 반응 (LIVARM)

소개 높은 BMI 및 특히 체지방률은 관상동맥 질환 및 기타 심혈관 질환의 위험 증가와 관련이 있지만 기본 메커니즘은 잘 이해되지 않았습니다. 내피 기능 장애는 죽상동맥경화증에 선행하며 비만과 심혈관 질환 사이의 중요한 연관성을 나타냅니다.

지방 조직은 사이토카인과 호르몬(아디포카인)을 생성하는데, 이는 과도하게 염증 유발, 혈전 촉진, 이상지질혈증 및 죽상동맥경화 효과에 의해 심혈관 질환을 촉진할 수 있습니다.

렙틴은 다발성 효과가 있는 아디포카인이며 순환하는 렙틴 수치는 체지방량과 양의 관계가 있습니다. 높은 혈장 렙틴 수치(고렙틴혈증)는 죽상동맥경화증, 고혈압 및 관상동맥질환(CAD)의 발병과 관련이 있습니다. 렙틴은 다른 조직 중에서 특히 혈관 세포에서 발현되는 특정 렙틴 수용체를 활성화하여 렙틴이 내피 기능 장애 및 죽상동맥경화증의 발달에 관여할 수 있음을 시사합니다.

그러나 혈관운동 기능에 대한 렙틴의 순수 효과는 혈관확장과 혈관수축이 모두 보고되었기 때문에 불분명합니다. Leptin은 시험관 내에서 산화질소(NO)의 방출을 유도하고 NO 신타제의 내피 발현을 유도하여 생쥐에서 내피 의존성 혈관 확장을 유도합니다. 또한 인간을 대상으로 한 연구에서 렙틴 주입이 혈관확장 효과를 나타내는 것으로 나타났습니다. 대조적으로, 다른 사람들은 시험관 내에서 렙틴에 의해 유발된 혈관 수축과 개에서 손상된 혈관 확장을 보여주었습니다. 혈관 염증, 교감 신경계(SNS) 활동 증가, 엔도텔린-1(ET-1) 생성 증가, 산화질소(NO) 생체이용률 감소와 같은 말초 혈관 저항 증가를 유발하는 다양한 메커니즘이 제안되었습니다.

Hyperleptinemia는 당뇨병, 심혈관 질환 및 비만에서 흔한 변화된 섬유소 분해 상태와 관련이 있습니다. 그러나 렙틴이 내인성 섬유소 용해 기능에 직접적으로 영향을 미치는지 여부는 불분명합니다.

이 연구의 목적은 인간의 내피 기능에 대한 렙틴의 역할을 평가하는 것이었습니다. 이를 위해, 약리학적으로 유도된 고렙틴혈증 상태 동안 건강한 남성에서 혈관운동 및 섬유소용해 기능을 평가하였다. 병행 연구에서 내피 기능은 확립된 CAD를 갖고 있고 혈장 렙틴 수치와 관련된 환자에서 평가되었습니다.

재료 및 방법

피험자 스웨덴 우메아에서 정규 약물을 복용하지 않는 17명의 건강한 비흡연 남성 지원자를 모집했습니다(3명의 남성이 프로토콜 1과 프로토콜 2에 모두 참여했습니다). 확립된 CAD를 가진 83명의 환자가 스코틀랜드 에든버러의 Royal Infirmary에 있는 심장 외래 환자 클리닉에서 모집되었으며 이 코호트의 특성은 이전에 보고되었습니다. 이 환자들은 안정형 협심증이 있었고 적어도 하나의 주요 심외막 관상동맥 혈관의 ≥50% 내강 협착증에 대한 이전의 혈관조영 기록이 있었습니다. 각 피험자로부터 서면 동의서를 얻었고 연구는 헬싱키 선언에 따라 수행되었습니다.

정맥 폐색 혈량 측정 피험자는 각 연구 방문 전 최소 4시간 동안 24시간 동안 알코올과 음식, 담배 및 카페인 함유 음료를 금했습니다. 모든 연구는 섭씨 22-25도(ºC)로 유지되는 조용한 온도 제어실에서 수행되었습니다. 17-G venous cannula를 각 팔의 전주정맥에 삽입하고 비우세 팔의 상완동맥에 27-G 바늘(Cooper's Needle Works Ltd, UK)을 삽입하였다. 양측 팔뚝 혈류량은 수은-인-실라스틱 스트레인 게이지를 사용하여 정맥 폐색 혈량 측정법으로 측정되었습니다. 반자동 비침습 혈압계를 사용하여 혈압과 심박수를 측정했습니다. 급성 혈관 운동 효과를 피하기 위해 각 연구의 아침에 모든 약물을 보류했습니다.

연구 설계

프로토콜 1 10명의 건강한 남성 지원자에게 재조합 인간 렙틴(Sigma-Aldrich, Saint-Louis, Missouri, USA)을 80, 800 및 8,000 ng/min(각각 6분)의 증가하는 용량으로 동맥 내 주입했습니다. 심박수, 혈압, 팔뚝 혈류량, 렙틴, 조직 플라스미노겐 활성화제(tPA) 항원 및 플라스미노겐 활성화제 억제제 1형(PAI-1) 항원 농도는 각 투여 종료 시점에서 결정되었습니다.

프로토콜 2 이중 맹검 무작위 교차 연구에서 10명의 건강한 남성 지원자가 방문 사이에 최소 2주 간격을 두어 별도의 두 차례에 걸쳐 렙틴(800ng/min) 또는 식염수를 동맥 내 주입했습니다. 1시간 렙틴/식염수 주입 동안 기준선과 일정한 간격으로 주입된 팔과 주입되지 않은 팔에서 팔뚝 혈류를 측정했습니다. 그 후 4개의 혈관확장제를 동맥내 렙틴/식염수 주입과 동시에 주입했습니다. bradykinin(tPA를 방출하는 내피 의존성 혈관 확장제) 100, 300 및 1,000 pmol/min(Clinalfa Ltd, Switzerland), 아세틸콜린(tPA를 방출하지 않는 내피 의존성 혈관 확장제) 5, 10 및 20 µg/min(Clinalfa Ltd , 스위스), 2, 4 및 8µg/min의 나트륨 니트로프루시드(내피 독립적 혈관 확장제)(David Bull laboratories, UK) 및 10, 30, 100µg/min의 verapamil(내피 독립적 혈관 확장제)(Abbott UK Ltd) 각 농도에서 6분 동안. 혈관확장제는 각 약물 사이에 15분의 식염수 세척 기간을 두고 무작위 순서로 주입되었습니다. Verapamil은 오래 지속되는 혈관 운동 효과 때문에 항상 마지막에 투여되었습니다.

기준선, 브래디키닌 주입 전 및 주입 동안, 60분 및 연구 프로토콜 종료 시에 주입된 팔과 주입되지 않은 팔에서 정맥혈을 채취했습니다.

프로토콜 3 CAD(n=83) 환자에서 물질 P(tPA를 방출하는 내피 의존성 혈관확장제)를 2, 4 및 8pmol/min(Clinalfa Ltd, 스위스), 각 농도에서 6분 동안 5, 10 및 20 µg/min(위와 동일)의 아세틸콜린 및 2, 4 및 8 µg/min(위와 동일)의 sodium nitroprusside. 브래디키닌은 많은 피험자가 안지오텐신 전환 효소 억제로 치료를 받고 있었고 이로 인해 혈관 확장 및 섬유소 용해 효과가 현저하게 강화되었기 때문에 투여하지 않았습니다. 혈관확장제는 각 약물 사이에 15분의 식염수 세척 기간을 두고 무작위 순서로 투여되었습니다. 피브린용해 마커를 측정하기 위해 물질 P의 동맥내 주입 전과 도중에 정맥혈 샘플을 채취했습니다.

정맥 샘플링 및 분석 금식 정맥혈 샘플을 산성 완충 구연산염 또는 삼나트륨 구연산염을 함유하는 튜브로 채취했습니다. 샘플을 얼음 위에서 즉시 수집하고 2,000g에서 30분 동안 원심분리했습니다. 혈소판이 없는 혈장과 혈청은 분석 전에 -80°C에서 보관했습니다. 뇌 나트륨 이뇨 펩타이드(BNP), 콜레스테롤 및 포도당 농도는 임상 절차에 따라 결정되었으며, 고감도 C 반응성 단백질(hsCRP)은 입자 강화 면역 비탁 측정법(Behring BN II nephelometer)을 사용한 고감도 분석법으로 측정되었습니다. 혈장 렙틴 농도는 이중항체 방사면역측정법(Millipore, Billerica, Massachusetts, USA)을 사용하여 측정되었습니다. 분석 내 및 분석 간 변동 계수는 낮은(2-4ng/mL) 렙틴 농도와 높은(10-15ng/mL) 렙틴 농도 모두에서 5% 미만이었습니다. 혈장 tPA 및 PAI-1 항원 농도는 효소 결합 면역흡착 분석법(Coaliza®, Chromogenix Ltd)을 사용하여 측정하고 광도 측정법(Coatest tPA, Chromogenix Ltd)을 사용하여 혈장 tPA 활성을 측정했습니다. 섬유소용해 분석의 변동 계수는 tPA 항원과 활성에 대해 각각 5.9%와 12%, PAI-1 항원에 대해 6.2%였습니다. tPA(항원 및 활성)의 추정 순 방출은 주입된 팔뚝 혈장 흐름과 주입된 팔뚝과 비주입 팔뚝 사이의 혈장 수준 차이의 산물로서 브래디키닌 또는 물질 P의 각 투여 후 이전에 설명한 대로 계산되었습니다.