신세뇨관 상피세포의 저산소 손상시 아포프토시스 및 관련기전에 관한 연구 (Requirement of ERK activation in hypoxia induced caspase activation and apoptosis of cultured tubular cells)

서지정보

· 발행기관 : 대한신장학회
· 수록지 정보 : Kidney Research and Clinical Practice / 25권 / 2호 / 185 ~ 194페이지
· 저자명 : 고강지, 이재원, 최혜민, 현영율, 고윤숙, 조상경, 조원용, 김형규

초록

배 경:저산소 손상에 의한 신세뇨관 상피세포의 괴사 및 아포프토시스는 이미 잘 알려져 있으며, 급성 허혈성 신부전의 중요한 병태생리으로 생각되나, 이를 매개하는 세포내 기전에 대해서는 잘 알려져 있지 않다. Mitogen activated protein kinase (MAPK)는 다양한 종류의 외부 자극에 대한 세포 반응을 매개 또는 조절하는 신호전달체계로서, 본 연구에서는 저산소 손상시 발생하는 신세뇨관 상피세포의 아포프토시스와 MAPK와의 연관성에 대하여 연구하고자 하였다.
방 법:사람의 근위 세뇨관 상피세포를 우태아 혈청이 포함되지 않은 기본 배양액을 이용하여 저산소 배양기 (O2<1%)에 24시간 동안 배양하였다. 아포프토시스는 Hoechst 33342 염색과 세포주기 분석, caspase의 활성화로 관찰하였고, MAPK의 활성화는 western blot을 통해 분석하였으며, MAPK에 대한 억제제를 사용하여 저산소 손상에 의한 신세뇨관 상피세포의 아포프토시스를 매개하는 신호전달 기전을 찾고자 하였다.
결 과:24시간의 저산소 손상시 caspase-3의 활성화 및 아포프토시스가 관찰되었고, 이는 ERK 1/2, p-38 및 JNK의 인산화 증가와 동반되었다. 여러 가지 다른 종류의 MAPK의 억제제를 전처치 하였을 때, p-38과 JNK의 억제제의 경우에는 caspase-3의 활성화와 아포프토시스에 영향을 미치지 않았으나, ERK 1/2 억제제 (PD98059)를 전처치 하였을 경우 caspase-3의 활성화와 아포프토시스 정도가 감소되었다.
결 론:신세뇨관 세포에서 저산소 손상에 의한 caspase-3의 활성화 및 아포프토시스 과정에 ERK 1/2의 활성화가 관여할 것으로 생각된다.

영어초록

Background:Renal tubular epithelial cells are primary target for hypoxic injury. Hypoxia induced tubular cell apoptosis has been reported previously and thought to be important mechanism of renal dysfunction in ischemic ARF, but precise signaling mechanisms need to be defined. The aim of this study is to clarify intracellular signaling mechanism mediating apoptosis by hypoxic stimuli in cultured tubular cells.
Methods:HK-2 cells were placed in hypoxic chamber (O2<1%) for 24 hrs in minimal essential medium. DNA fragmentation was detected by Hoechst 33342 stain and FACS. The activation of caspase was measured by fluorometry and activations of p-38, ERK, and JNK were examined by western blot analysis.
Results:Hypoxia induced caspase 3 activation and apoptosis at 24 hrs and this was accompanied by increased phosphorylation of p-38, ERK 1/2, and JNK. Pretreatment of p-38 inhibitor (SB 203280) and JNK inhibitor (SP600125) did not afftect the activation of caspase 3 and apoptosis but inhibition of ERK1/2 by PD98059 resulted in partial inhibition of caspase 3 and apoptosis induced by hypoxia.
Conclusion:ERK 1/2 activation can be an upstream signal in hypoxia induced caspase 3 activation and apoptosis in tubular cells. (Korean J Nephrol 2006;25(2):185-194)

참고자료

· 없음