금식유발 다뇨 및 요농축력 감소 병인으로 신장 수분통로 및 나트륨 운반체 조절 변화 (Altered Regulation of Water Channels and Sodium Transporters in Fasting-induced Polyuria in Rat Kidney)

서지정보

· 발행기관 : 대한신장학회
· 수록지 정보 : Kidney Research and Clinical Practice / 26권 / 1호 / 13 ~ 22페이지
· 저자명 : 박병석, 배은희, 강우헌, 박정우, 마성권, 김남호, 최기철, 이종은, 김수완

초록

목 적: 사람에게 식이섭취 제한이나 기근은 흔히 접하는 중요한 대사 장애이지만, 신장의 이에 대한 적응기전은 잘 알려져 있지 않다. 본 연구는 식이섭취 제한으로 유발되는 다뇨의 병인으로 aquaporin 2 (AQP2)의 발현 변화를 조사하고, 이의 조절 장애를 규명하고자 하였다.
방 법: Sprague-Dawley 숫쥐에서 24시간 먹이를 공급하지 않은 실험군 (food deprivation, FD)과 먹이에 제한을 두지 않은 대조군으로 나누어 실험을 진행하였다. 두 군 모두 음용수 섭취에는 제한을 두지 않았다. AQP2, Na-K-2Cl cotransporter (NKCC2)의 발현 변화를 Western blot 으로 측정하였고, 이들 수송체의 조절인자인 adenylyl cyclase VI와 prostaglandin E2 synthase (PGES)의 단백발현 변화를 조사하였으며, 요중 prostaglandin E2 (PGE2)는 radioimmunoasay (RIA)로 조사하였다.
결 과: FD군은 요량증가, 요 삼투질 농도 감소 및 세뇨관 자유수분 재흡수가 유의하게 감소하였다. FD 흰쥐 신장에서 AQP2 단백발현은 외수질 및 내수질에서 감소하였으나, 신피질에서는 유의한 변화를 보이지 않았다. 외수질에서 NKCC2 단백발현은 대조군과 유의한 변화를 보이지 않았다. 외수질에서 adenylyl cyclase VI 단백발현은 FD군에서 대조군에 비해 증가하였다. PGES 단백발현은 신피질 및 외수질에서 감소하였으나, 내수질에서는 변화를 보이지 않았다. 24시간 요중 PGE2 분비는 FD군에서 대조군에 비해 유의하게 감소하였다.
결 론: 식이섭취 제한은 요량증가 및 요 삼투질 농도감소를 유발하였으며, 이는 신장에서 수분조절 기전 장애에 기인할 것으로 보인다. 이러한 효과는 AQP2 단백발현 감소에 기인하며, 이는 adenylyl cyclase 활성도나 prostaglandin 합성과는 독립적으로 조절될 것으로 보인다.

영어초록

Purpose: Starvation causes impairment in the urinary concentration ability. However, the molecular basis for the impaired urinary concentration and polyuria remains undefined. We examined the effects of food deprivation on the water handling by the kidney and it's regulatory mechanism.
Methods: Sprague-Dawley rats were used. They were placed in metabolic cages and deprived of food but had free access to water for 24 hours. Control rats had free access to both water and food. Protein expression of aquaporin-2 (AQP2) and Na+-K+-2Cl－ cotransporter (NKCC2) was determined in the kidney by Western blot analysis. Protein expression of type VI adenylyl cyclase and prostaglandin E2 synthase (PGES) was determined. Urinary PGE2 excretion was also determined by radioimmunoassay.
Results: Food deprivation (FD) resulted in impaired urinary concentration associated with decreased tubular water reabsorption and increased urine output. The expression of AQP2 proteins was significantly decreased in the inner stripe of the outer medulla (ISOM). The expression of NKCC2 was not affected in ISOM. The adenylyl cyclase VI expression was increased in ISOM in FD rats. The protein expression of PGES was decreased in the cortex/OSOM and ISOM. The 24 hr urinary excretion of PGE2 was significantly decreased in FD rats compared with controls.
Conclusion: These findings indicate that FD-induced urinary concentration defect may related to a reduced abundance of AQP2 in the kidney. It is also suggested that the primary impairment in the pathway to the activation of AQP2 in food deprivation is independent of vasopressin/cAMP or prostaglandin activity.

참고자료

· 없음