고혈당증과 신적출 후 신증의 실험적 흰쥐 모형에서신사구체의 형태계측학적 연구-사구체 경화증의 발달 과정과 기전에 관한 연구- (Morphometric Analysis of Glomeruli in the Experimental Rat Models ofHyperglycemia and Hyperfiltration)

서지정보

· 발행기관 : 대한신장학회
· 수록지 정보 : Kidney Research and Clinical Practice / 21권 / 6호 / 874 ~ 888페이지
· 저자명 : 심영웅, 설미영, 이경민, 최경운, 김지연, 이진숙, 박도윤, 이창훈, 서강석

초록

목 적 : 당뇨병의 가장 흔한 합병증인 당뇨병성 신증에서 현저한 조직 변화인 사구체의 섬유화와 이와 유사한 조직 소견을 보이는 다른 질병들과의 관련성 및 섬유화 기전의 일단을 밝히기 위하여 연구를 시행하였다. 방 법 : 당뇨병성 신증과 신 조직 일부 소실 후 발생하는 신 적출 후 신증, 생리적 노령화로 인한 사구체 섬유화 등에서 섬유화가 일어나는 시기와 부위, 섬유화의 정도와 시간 경과에 따른 변화 등을 조사하기 위하여 실험 동물 모형을 이용하여 형태계측학적 연구를 하였다. 수컷 Sprague-Dowley (이하 S-D) 흰쥐에 streptozotocin을 꼬리 정맥으로 투여하여 당뇨병성 신증 모델을 만들고, S-D 백서의 우측 신장을 절제하여 과여과 모형을 만들었다. 시술 후 일정 기간이 지난 후 시기별로 희생시켜 Sirius red 염색 표본을 만들어 사구체 단면적과 실질의 섬유화 정도를 측정하고, 전자현미경으로 얻은 사구체 소견에서 메산지움 기질의 면적, 사구체 기저막의 두께, 근위우곡세뇨관 기저막의 두께 등을 조사하였다. 이들에서 질병 시기에 따른 변화, 두 실험군 사이의 차이, 정상 대조군 및 생리적 노화 대조군과의 차이 등을 분석하였다.결 과 : 당뇨병성 신증 모델에서 사구체 단면적은 실험 8주 이후 24주까지 전 예에서 정상 대조군에 비해 크기가 의의있게 증가하였고 신 실질과 사구체 내의 섬유화는 실험 2주 째부터 대조군에 비해 의의있는 교원질 양의 증가가 있었다. 사구체 기저막은 streptozotocin 투여 1주에 희생시킨 군에서도 의의있는 두께의 증가가 있었고, 세뇨관 기저막도 3주에 측정한 군에서 부터 현저한 두께의 증가가 있었다. 우측신 절제를 시행한 모형에서 사구체 평면적은 실험 7주군에서 커진 소견이 나타났고 16주 이후의 군들에서는 현저한 크기의 증가 소견이 있었다. 신실질과 사구체의 교원질 염색 소견에서 2주 이후 전 기간에 걸쳐 교원질 양의 증가가 있었고, 사구체 기저막과 세뇨관 기저막 두께는 술 후 2주에 희생시킨 군부터 두께가 의의있게 증가하였다. 생리적 노화과정을 거친 군에서도 사구체의 섬유화가 나타났는데 당뇨병 모형과 신적출 모형에 비해 그 정도는 덜하였다. 당뇨병 모형과 신적출 모형 사이의 사구체 조직 변화는 실험 기간이 긴 군들에서 사구체 평면적의 크기, 교원질 양의 증가, GBM과 TBM의 두께 등이 두 군 모두 현저한 증가를 보였고 신적출 모형에서 실험 최종 시기에서는 증가 정도가 더 심했으나 통계적 의의를 가지는 정도는 아니었고, 두 군의 실험 최종 기간이 같지 않아 실험 수치의 비교가 의미가 없을 것으로 생각된다.

영어초록

Objective:Diabetic nephropathy and ablation nephropathy are characterized by sclerotic processes in the glomeruli. To elucidate the site, degree and time-honored changes of glomerular sclerosis, morphometric analysis was performed using the experimental animals models.
Methods:The animals used were male Sprague- Dowley rats and separated into 4 groups as young normal control, old control, streptozotocin-injected group, and right nephrectomized group. Chronologically kidney specimens were obtained after each treatment and processed to evaluated histologic changes. To evaluated the glomerular area, interstitial fibrosis and glomerular tuft fibrosis, the kidney specimens were fixed in Buin's solution, paraffin- embedded and 2 μm sections were Sirius red stained. To study the mesangial area, mesangial matrix area, glomerular basement membrane, and tubular basement membrane, the specimens were fixed in 2.5% glutaraldehyde, epon-embedded, double-stained and examined under the transmission electron microscope. All the specimens were analyzed morphometrically using the Image Pro Plus software. The obtained morphometric data were statistically analyzed to evaluate the differences of fibrotic processes and degree between experimental groups.
Results:Diabetic group revealed statistically significant increase of glomerular area from 8th week after streptozotocin injection to 24th week of experimental date. The parenchymal fibrosis and glomerular tuft fibrosis was prominent from the 2nd week of injection and steadily increased until the end of experimental date. The thickness of glomerular basement membrane was significantly increased even at the first week of injection and the tubular basement membrane also increased in thickness at the 3rd week of experiment. Ablation nephropathy model made by right nephrectomy showed increased glomerular area at the 7th week of ablation and the degree were intensified after 16th week of experimental date. The amount of stainable collagen in the renal parenchyme and glomerular tuft increased in the second week kidney sample and steadily increased thereafter until the end of experimental date. The increase of thickness of GBM and TBM also started to appear at the second week of operation. The old control also revealed fibrosis but the degree was less than the diabetic and ablation groups. Both diabetic and ablation nephropathy groups exhibited extensive increase of glomerular area, stainable collagen, thickness of GBM and TBM at the end of experimental date and the ablation group revealed more extensive evidences of fibrosis without statistical significance. Comparison between the experimental groups were meaningless because the duration of the experimental manipulation was not the same.
Conclusion:Glomerular and renal interstitial sclerosis and thickening of GBM and TBM are not the specific lesions of the diabetic glomerulopathy and are the common histologic changes occur in the kidney of partial parenchymal loss of any etiology. And it is suggested by this study that the common hemodynamic change involving the diabetic nephropathy, ablation nephropathy and physiologic aging is one of the important pathogenetic factors of glomerular sclerosis.

참고자료

· 없음