레닌 분비 세포의 성장 주기에 따른레닌 분비능 변화에 관한 연구 (Changes in the Rate of Renin SecretionDuring Cell Cycle of As 4.1 Cells)

서지정보

· 발행기관 : 대한신장학회
· 수록지 정보 : Kidney Research and Clinical Practice / 22권 / 5호 / 512 ~ 521페이지
· 저자명 : 김미경, 김미현, 장재원, 임채헌, 장연진, 박춘식

초록

목 적:레닌 분비에 관한 세포 내 조절 기전을 분자 생물학적으로 연구하기 위해서는 100% 순수한 분비 세포의 분리, 배양이 필요하다. 그러나 신장 절편에서 사구체 부근 세포는 전체 세포의 0.1% 미만이므로 그 분리와 배양이 성공적이지 못했다. 최근 SV-40 large T항원과 renin 유전자를 결합시킨 유전자로 형질 전환된 쥐의 신장에 유발된 종양조직에서, 순수한 레닌 분비 세포 (As 4.1)가 cloning되었다. 세포주를 배양할 경우, 세포 주기 (G0, G1, G2, M)를 계속 반복하게 되며 세포주기에 따라 세포 기능은 현저히 달라진다고 알려져 있다. 생체 내 사구체 부근 세포는 특정 세포주기 (G0/G1)에 고착되어 있다. 따라서, 본 연구는 레닌 분비 조절 기전을 세포 및 분자생물학적 수준에서 연구하기에 As 4.1 세포가 적합한지 여부와 세포 주기에 따라 레닌 분비능이 변화한다면 그 변화가 무슨 인자에 기인하는지를 알아보고자 하였다.
방 법:As 4.1 세포를 성장주기 G0, G1, S, G2 및 초기와 말기 M 주기에 균일화시켜 실험을 진행하였다.
결 과:레닌 분비능은 G0, G2/M 및 M 주기의 초기에는 1 ngAI/well/hr 이상이었으나 G1, G1/S, S 및 M 주기의 말기에는 초기 수치의 50% 정도였다. Myosin light chain kinase 억제물질로서 레닌 분비를 촉진한다고 알려진 ML-7은, 레닌 분비능이 낮았던 G1, G1/S, S 및 말기 M 주기에서 분비능이 높았던 주기에 비하여 그 촉진작용이 현저히 높았다. 반면, type I protein phosphatase의 억제물질인 calyculin A는 세포주기에 따른 레닌 분비에 현저한 영향은 없었다. Adenylate cyclase를 활성화하여 cyclic AMP 생성을 증가시켜 레닌 분비를 촉진한다고 알려진 forskolin은 S주기에서만 레닌 분비를 농도 의존적으로 증가시켰다.
결 론:As 4.1 세포에서도 활성화된 레닌을 분비하며, 세포 주기에 따라 레닌 분비능에 현저한 차이가 있었으며, 레닌 분비를 촉진하는 물질들의 반응도에 있어서도 큰 차이가 있었다. 그 차이는 myosin light chain kianse와 cyclin 의존적 kinase에 의한 myosin light chain (20 kDa)의 인산화에 기인한 것으로 사료된다. 생체 내 사구체 부근 세포로부터 레닌 분비를 일으키는 자극들에 대해, 배양한 As 4.1 세포도 유사한 레닌 분비 반응을 유지하나, 세포 주기에 따라 레닌 분비능이 다르므로, 레닌 분비에 관한 세포 내 조절 기전을 분자 생물학적으로 연구하는 경우, 이를 반드시 고려하여야 한다고 사료된다.

영어초록

Background:Renin is secreted from the juxtaglomerular (JG) cells in response to a wide variety of extracellular stimuli. To study the underlying mechanism of regulation of renin secretion at molecular level, pure JG cell lines (As 4.1) cloned from renal JG tumor was used. In this study, to explore the feasibility of As 4.1 cells as an in vitro model for renin secretion, the changes of renin secretion from As 4.1 in culture during cell cycle were characterized.
Methods:To address this issue, As 4.1s were synchronized in G0, G1, S, G2, early M and late M phase during experiment.
Results:The rate of renin secretion was above 1 ng AI/well/hr in G0, G2/M and early mitotic phase and 0.5 ng AI/well/hr in G1, G1/S, S and late mitotic phase. ML-7 (6×10-5 M), an inhibitor of MLCK which is known to stimulate renin secretion, increased the rate of renin secretion much greater in G1, G1/S, S and late M phase than the other phases; in particular, in early mitotic phase it had no stimulation. On the other hand, the rate of renin secretion was not influenced through out cell cycles by calyculin A, an inhibitor of type 1 protein phosphatase. Forskolin, an activator of adenlyate cyclase resulting in an elevation of intracellular cyclic AMP, stimulated renin secretion only in S phase in a concentration dependent manner.
Conclusion:The present study demonstrated that As 4.1 cells in culture secrete active renin in much the similar manner to JG cells in situ but its rate varies during each phase of the cell cycle. Thus As 4.1 cells can be utilized as an in vitro model for renin secretion. But, changes in the rate of renin secretion and the secretory responses to stimulators or inhibitors during cell cycle must be considered in conducting experiments to elucidate the cellular and molecular mechanism of the renin secretion.

참고자료

· 없음