Melatonin은 인체 내에서 발견되는 호르몬으로, L-tryptophan을 기반으로 생합성되며, 송과선세포에서 분비되며 혈관내피세포가 혈관벽에서 분리되면, 혈관의 안정성이 저하되고, 이로 인해 다양한 질환의 발생 가능성이 존재합니다. 그 중 대표적인 질환이 혈전증인데, 혈관벽에서 혈관내피세포가 분리되면 내피하층이 노출되어 내피하조직의 특정 자극에 의해 콜라겐과 기저막 등이 자극되어 혈전이 형성될 수 있습니다. 한편, melatonin에 의해 PP2A가 활성화되면서 혈관내피세포의 탈착에 영향을 미치는 것은 eNOS의 활성 감소뿐만 아니라, 다른 신호전달 물질 및 생리활성 물질 등도 관여할 가능성이 매우 높습니다.
<h1>고찰</h1> <p>Melatonin은 인체에서도 검출되는 호르몬의 일종으로, L-tryptophan으로부터 생합성되어 송과선의 송과선세포에서 분비된다. Melatonin은 생체 주기를 조절하는 것으로 알려져 있다. 또한 melatonin은 항산화 및 항염증성 기능을 갖고있기 때문에 치료제로 이용될 가능성이 있다. Melatonin의 항산화 및 항염증성 기능은 심혈관의 생리학적 혹은 병리학적 기능과 밀접하게 연관되어 있기 때문에 혈관에서도 어떠한 역할을 할 것으로 예측할 수 있다.</p> <p>Melatonin의 혈관 기능을 알기 위해 수행한 본 연구의 결과들을 정리해보면, melatonin은 혈관내피세포의 성장, 사멸, 이동에는 영향을 미치지 않았으며, 백혈구의 혈관내피세포 부착과 백혈구 동종간의 응집에도 영향을 미치지 않거나, 미친다해도 매우 미약하였다. 이와 같은 결과들은 melatonin이 혈관 생리활성에 커다랗게 영향을 미치지 않음을 암시한다.</p> <p>Melatonin이 혈관 생리기능에 특별한 역할을 하지 않는 것과는 대조적으로 병리적 기능에는 melatonin이 중요하게 작용하고 있음을 본 연구를 통해 알 수 있었다. 먼저, 혈관내피세포에 melatonin을 처리하였을 때 배양접시에 코팅된 세포 외 기질에 부착된 혈관내피세포가 탈착됨을 관찰하였다. 혈관내피세포의 혈관 내 지속적인 부착은 혈관의 여러 가지 생리활성이 안정적으로 유지되기 위해서 필수적이다. 혈관내피세포가 혈관에서 탈착될 경우 혈관의 안정성이 유지될 수 없으며, 이로 인해 다양한 질환이 발생할 수 있다. 그 중 대표적인 질환이 혈전증으로, 혈관내피세포가 탈착되어 내피하층이 드러나게 되면 내피하조직의 콜라겐, 기저막 등의 특정 자극에 의해 혈전형성이 유도될 수 있다.</p> <p>Melatonin의 혈관내피세포 탈착을 유도하는 기전을 이해하기 위하여 여러 실험을 수행하였다. 그 결과 혈관 생리기능에 중요한 역할을 하는 산화질소의 양과 melatonin에 의해 일어나는 탈착 상승효과가 밀접하게 연계되어 있음을 확인하였다. 즉, 고농도 \( (\geq 10 \mu \mathrm{M}) \)의 melatonin을 처리하였을 경우 혈관내피세포의 탈착이 유도되며, melatonin이 혈관내피세포의 사멸에는 관여하지 않았으므로 혈관내피세포의 탈착은 세포 사멸에 의한 것이 아니라 살아있는 세포가 혈관으로부터 탈착된다고 볼 수 있다. 그리고 melatonin을 혈관내피세포에 처리하였을 경우 eNOS의 활성이 기저수준보다 감소하였으며, 이로 인해 산화질소의 기초생산량이 감소됨을 확인하였다. 또한 산화질소를 제공하는 SNAP을 melatonin과 함께 처리하였을 경우, melatonin에 의한 혈관내피세포의 탈착 상승 효과가 억제됨을 확인하였다. 이는 혈관내피세포의 탈착 상승 효과가 산화질소 생산량의 감소와 관계가 있음을 의미한다. 또한 eNOS의 탈인산화를 유도하는 PP2A의 억제자인 okadaic acid를 전처리한 후 melatonin을 처리하였을 경우, melatonin에 의한 eNOS의 활성 감소와 산화질소 기초생산량의 감소가 억제되며, 탈착 상승효과가 억제되는 것을 관찰할 수 있었다. 이는 melatonin이 PP2A와의 상호작용을 통해 eNOS의 탈인산화를 유도해 eNOS의 활성을 감소시키며, 이로 인해 산화질소의 생산이 감소하여 혈관내피세포의 탈착을 상승시킨다는 것을 의미한다. 한편 PP2A가 melatonin에 의해 활성화 됨으로써 eNOS의 활성 감소 이외의 PP2A가 관여하는 다른 신호전달 물질 및 생리활성 물질 등이 혈관내피세포의 탈착에 추가적으로 관여할 개연성이 매우 높다.</p> <p>결론적으로, 고농도의 melatonin은 혈관내피세포의 여러가지 생리활성에는 커다랗게 공헌하지 않지만, PP2A와의 상호작용을 통해 산화질소의 생산량을 감소시킴으로써 혈관내피세포의 탈착을 증진시켜 혈전증과 같은 질환을 유발할 가능성이 있다.</p>