Hydrogen Peroxide에 의한 실험적 각막내피세포손상에 대한 Hyaluronic Acid의 효과

Abstract

To investigate the protective effect of hyaluronic acid on the corneal endothelial damage induced by perfusion with hydrogen peroxide, rabbit corneas were mounted in the in vitro dual-chambered specular microscope and perfused with glutathione-bicarbonate-ringer (GBR) solution for one hour, and test agents for additional two hours. Test agents were hydrogen peroxide (0.25, 0.5mM) ’ catalase, viscoelastics (Healon, Viscoat) ’ hyaluronic acid (0.01%), and chondroitin sulfate (0.04%). Corneal thickness was measured every 15 minutes during the perfusion and a corneal swelling rate was calculated by linear regression analysis. At the end of perfusion, corneas were fixed for transmission electron microscopy (TEM). Hydrogen peroxide (0.5mM) caused marked corneal swelling while 0.25mM did not (65.95±8.03 vs. 6.69±2.58wm/hr). Healon prevented the H202 induced corneal swelling (15.85 ±2.99itmi/hr) and maintained the endothelial ultra-structures. Viscoat enabled the corneas to deswell (-35. 90 ± 18.04ym/hr). Hyaluronic acid (0.01%) and catalase (1500이J) also prevented corneal swelling induced by hydrogen peroxide (9.52±3.61, 4.61±0.99nm/hr respectively) , and maintained the endothelial ultrastructure, however 0.04% chondroitin sulfate showed marked corneal swelling(71. 73±2.12ym/hr). The results of this study showed that Healon and Viscoat containing hyaluronic acid could protect corneal endothelial cells from hydrogen peroxide.

과산화수소에 의한 각막내피세포손상을 유발하고 hyaluronic acid가 이러한 손상을 억제하는 효과가 있는지를 알아 보고자 하였다. 관류장치에 각막을 고정하여 인공전방을 형성하고 glutathione-bicarbonate ᅳ ringer (GBR) 용액으로 약 첫 1시간 동안 각막내피세포를 관류한 다음 실험약제를 약 2시간 가량 관류하고 관류동안 매 15분마다 각막두께를 측정하여 각막부종율을 계산하였고 실험 약제로는 과산화수소(0.25mM, 0.5mM), catalase, Healon, Viscoat, hyaluronic acid 0.01% 및 chondroitin sulfate 0.04%를 사용하였고 관류실험후 각막을 glutaraldehyde에 고정하여 투과전자현미경으로 각막내피세포를 관찰하였다. 과산화수소 0.5 mM은 뚜렷한 각막부종을 유발한 반면 0.25mM은 각막부종이 유발되지 않았다. Healon은 과 산화수소에 의한 각막부종을 억제하였고 Viscoat는 오히려 각막두께의 감소를 보였다. 두 점탄 물질의 경우 각막내피세포의 미세구조는 잘 유지되었다. Hyaluronic acid 0.01%, catalase 15000U는 각막부종을 억제하였으며 역시 미세구조는 정상이었다. 그러나 chondroitin sulfate 는 각막부종을 억제하지 못하였고 세포질내 많은 공포가 관찰되었다. 이상의 결과로 Healon과 Viscoat는 각막내피세포를 과산화수소로부터 보호하며 이는 기계적으로뿐 아니라 hyaluronic acid 자체의 작용으로도 손상이 억제됨을 알 수 있었다.