전신 열전처치가 창상치유에 미치는 영향에 관한 연구

Abstract

피부는 손상을 받으면 염증기, 증식기 및 재형성기의 과정을 통하여 치유된다. 열충격단백질의 일종인 Hsp70은 스트레스에 의하여 생성되는 단백질로 창상치유 동안에 발현되고, 열전처치 혹은 열내성은 Hsp70의 발현을 증가시킨다고 알려져 있다. 본 연구는 전신 열전처치과정이 Hsp70의 발현을 증가시켜 창상치유에 영향을 미친다는 가정 하에 그 효과를 실험을 통하여 알아보고자 하였다. 수술 24시간 전 실험군을 41℃ 수조에서 담근 후에 체온이 41℃에 도달하면 30분간 열전처치를 시행하였으며, 대조군은 실온에 같은 시간동안 방치하였다. C57BL/6 계 생쥐의 등피부에 길이 1㎝의 절개술을 시행하고 수술 후 6시간부터 14일까지 창상치유과정을 육안 및 조직병리학적으로 관찰하였다. 또한 열전처치에 의한 Hsp70 발현양상을 western blotting으로 확인하였으며, Hsp70과 FGF-2, KGF-2, TGF-β2 등의 성장인자와 E-cadherin, 세포외기질 구성요소인 fibronectin, collagen I 및 laminin의 발현양상을 면역조직화학법을 통하여 관찰하였다. 열전처치는 여러 단백질의 발현양상에 변화를 유발하였다. FGF-2, KGF-2 및 TGF-β2는 수술 후 6시간 혹은 12시간 경과된 열전처치군에서 발현하였고, 세포외기질 구성단백인 fibronectin, collagen I 및 laminin도 조기에 발현되는 양상을 보였다. 이는 열전처치에 의한 Hsp70의 조기 발현의 결과로 성장인자의 발현이 촉진되고 이런 결과로 세포외 기질 구성단백질이 증가되어 염증기와 증식기의 발현을 단축시켜서 생긴 현상으로 사료된다. 수술 후 14일 경과 대조군에서 FGF-2, KGF-2 및 E-cadherin의 발현이 지연 혹은 연장되는 것이 관찰되었으며, Hsp70, TGF-β2 및 laminin은 수술 후 7일 경과 대조군에서 높게 발현되었다. 이러한 결과는 대조군의 증식기와 재형성기가 열전처치군에 비하여 지연되는 것을 암시하는 것으로 생각된다. 이상의 결과로 열전처치는 Hsp70의 조기 유도를 유발하여 창상치유를 향상시키는 것으로 판단되며 이는 치유되지 않는 만성 창상의 관리나 피판술의 성공률을 높이기 위하여 응용될 수 있을 것으로 생각된다.; Injury to skin initiates complicated and well-coordinated sequence of repair processes which traditionally have been divided into three distinct phases, that is, inflammation, proliferation, and remodeling. During wound healing, the expression of several proteins is modulated. Heat shock protein 70 (Hsp 70) is known as stress-induced protein which is expressed during wound healing and up-regulated by heat preconditioning or thermotolerance. Besides Hsp70, various growth factors and the other cytokines are involved in wound healing. Thus, this study sets out to investigate the effects of heat preconditioning on the wound healing processes. Thermotolerance was induced twenty- four hours prior to surgery by elevating the core temperature of the animals to 41℃ by whole body heat preconditioning in 41℃ water bath for 30 minuites, whereas the control animals were kept at room temperature. Linear, full-thickness incision was made (1㎝ long) in the dorsal skin of C57BL/6 mice and hemostasis was obtained by compression using sterile gauze. Overall wound healing was photographed, and assessed by histopathological study. In addition, we have examined the expression of Hsp70, growth factors such as FGF-2, KGF-2, TGF-β2, and cell adhesion molecule E-cadherin, and extracellular matrix components like collagen I and fibronectin, and laminin by immunohistochemical stain during wound healing from 6 hours to postoperative day 14. Preconditioning wounds showed linear, clean scar with least crust, and more advanced healing in histo- pathological findings. Heat preconditioning induced early or delayed expression of several proteins examined. FGF-2, KGF-2, and TGF-β2 was expressed as early as 6 hours or 12 hours in preconditioning groups. Early expression of growth factors, which is thought to be induced by up-regulation of Hsp70, may lead to induce early extracellular matrix proteins such as fibronectin, collagen I, and laminin. These findings suggest that inflammatory and proliferation phases may be shortened. Delayed or prolonged expression of FGF-2, KGF-2 and E-cadherin at postoperative day 14, and Hsp70, TGF-β2 and laminin at postoperative day 7 were found in the control wound. These results suggest proliferation and maturation phases are much longer than those of preconditioning wound. In conclusion, our data suggest that heat preconditioning may be helpful for enhancing wound healing, and accelerating healing effects may be mediated by the induction of Hsp70.