생체조직 세포막의 손상은 poly-unsaturated fatty acid의 과산화와 관련이 있는데, 이는 외부적인 요인뿐만 아니라 내부적인 요인으로 인한 oxygen free radical 생성 때문에 야기된다. 과산화지질 생성을 유발하는 물질들은 세포내에서 radical로 변화하거나 대사부산물로서 oxygen radical을 생성시키며, 이들은 지속적인 radical 생성을 통해 조직의 괴사를 초래한다. 본 연구에서는 당뇨쥐에 MTX를 투여하면 지질과산화 반응에 의한 신 손상을 증가시키는 것으로 밝혀졌다. 이는 MTX의 투여로 radical 생성이 증가되고, 이에 따른 신 독성도 함께 악화된다는 것을 입증한다.
<h2>지질과산화물의 함량에 미치는 영향</h2> <p>신독성이 유도된 실험동물에 대한 신장조직 중의 지질과산화 함량변화를 실험한 결과가 Fig. 1과 같았다. 정상군에 MTX \( 3 \mathrm{mg} / \mathrm{kg} \) 을 투여한 군에서는 별 영향이 없고, \( 6 \mathrm{mg} / \mathrm{kg} \)의 MTX를 투여한 군에서는 다소 증가하던 것이 당뇨를 유발시킨 당뇨쥐에서는 MTX를 \( 3,6 \mathrm{mg} / \mathrm{kg} \) 을 1주간 복강 투여하였을 때 지질과산화 함량이 유의성있게 증가하였다. 일반적으로 생체조직 세포막의 손상은 세포막 구성성분인 poly-unsaturated fatty acid의 과산화가 그 한가지 요인으로 지적되고 있는데, 지질과산화의 생체 외적인 요인뿐만 아니라 내적인 요인에 의하여 생성된 oxygen free radical들 때문에 야기된다. 이러한 oxygen free radical은 세포막의 구성성분인 불포화 지방산을 과산화시켜 세포의 성분이나 기질 특히 세포막의 연쇄적인 과산화를 일으켜 세포 괴사 등을 일으킨다. 이러한 세포막 지질과산화 산물중 하나가 ma-londialdehyde (MDA)이다. 일반적으로 과산화지질을 유도하는 물질은 그 물질이 세포내에서 직접 radical로 변화하거나 또는 대사부산물로서 oxygen radical을 생성시켜서 이들이 세포내 recycling 반응에 관여하여 계속적으로 radical을 생성하여 지질과산화의 생성을 증가시켜 결국은 조직의 괴사를 초래한다. 본 실험의 결과, 당뇨쥐에 MTX를 투여하면 지질과산화물의 생성을 증가시켜 지질과산화 반응에 의한 신 손상을 증가시키는 것으로 사료된다.</p> <h2>활성 산소 생성계에 미치는 영향</h2> <p>체내에 투여되어진 약물 및 독성물질의 대사과정은 phase I 반응과 phase II 반응으로 나눌 수 있으며, 신장조직의 지질과산화 함량의 증가가 어떠한 기전에 의하여 나타나는가를 검토할 목적으로 신장에서 일어나는 활성산소의 생성계인 phase I 반응 중 cytosol 효소계 및 microsomal 효소계에 미치는 MTX의 영향을 관찰한 결과가 Table 2이다. Microsomal 효소계인 AD 및 AH의 효소계를 측정하여 본 결과 정상군에 비하여 STZ의 전처리로 당뇨를 유발시킨 당뇨쥐에서 다소 증가하였지만 MTX를 \( 3,6 \mathrm{mg} / \mathrm{kg} \) 을 1 주간 복강 투여하였을 때는 별 다른 영향을 나타내지 않았다. Cytosol계 효소인 XD 및 XO의 활성을 측정해 보았다. 정상군에 MTX \( 3 \mathrm{mg} / \mathrm{kg} \) 을 투여하고 24시간 후 관찰한 XD 활성에는 별 영향이 없고 \( 6 \mathrm{mg} / \mathrm{kg} \) 의 MTX를 투여한 군에서 다소 감소하던 것이 당뇨쥐에서는 MTX를 \( 3,6 \mathrm{mg} / \mathrm{kg} \) 투여하였을 때 X D 활성이 현저히 감소하였다. X O 활성은 정상쥐에 MTX \( 3 \mathrm{mg} / \mathrm{kg} \) 을 투여할 때는 별 영향이 없고 \( 6 \mathrm{mg} / \mathrm{kg} \) 의 MTX를 투여 하였을 때는 다소 증가하던 것에 비하여 당뇨쥐에 MTX를 투여 하였을 때는 현저히 증가함을 관찰할 수 있었다. 이들 결과는 MTX를 투여하였을 때 유도되는 radical이 xanthine 관련 효소들의 효소 활성에 영향을 미쳤다는 증거로, 당뇨쥐에 MTX를 투여하였을 때 XD에서 XO로의 변환이 현저히 증가되었다는 것을 보여주고 있다. 또다른 신장조직에서의 radical 생성 효소인 AO 활성 역시 정상군에 MTX를 투여한 군에 비하여 당뇨쥐에 MTX를 투여한 군에서 유의성 있게 증가하였다. 생체내의 정상적인 상태에서는 XD 활성만을 가지고 있는데, radical 또는 외부 독성 물질 유입은 이들을 XO로 변환시켜 NAD를 필요로 하지 않는 효소 형태로 바꾸어 버린다. 이들 XO는 각종 aldehyde, purine 등을 분해할 수 있는데, 이들 분해 과정에서 많은 radical이 형성되어 생체내 산화적 손상을 더욱 악화시키게 된다. AO도 XO와 물리화학적인 구조나 성질이 유사하며, XO와 마찬가지로 oxygen free radical을 생성시키는 효소이다. 이에 본 실험의 결과 당뇨쥐에 MTX를 투여하면 cytosol계 효소의 활 성을 촉진시켜 free radical 생성을 증가시킴으로 신독성을 악화시키는 것으로 사료된다.</p>