허혈성 손상을 유발한 인근위 상피 세포에서 α-MSH가Tumor Necrosis Factorα 및 NFκB의 활성화에미치는 영향에 대한 연구 (The Effect of α-MSH on TumorNecrosis Factor-α and NFκBActivation in Cultured Human ProximalTubular Cells during Simulated Ischemia)

서지정보

· 발행기관 : 대한신장학회
· 수록지 정보 : Kidney Research and Clinical Practice / 22권 / 1호 / 43 ~ 52페이지
· 저자명 : 이소영, 김상욱, 조상경, 권영주, 차대룡, 조원용, 김형규

초록

배 경:급성 신부전을 유발하는 허혈, 재관류 손상시의 병태 생리적 기전은 아직 명백히 규명되지는 않았으나 국소 염증 반응이 중요한 역할을 하며 이러한 염증 반응을 매개하는 대표적인 염증성 화학물질인 Tumor necrosis factor α (TNFα)가 허혈, 재관류 손상시 발현이 증가되고 이것이 신조직의 염증성 손상 및 apoptosis에 관여한다고 보고되고 있다. 저자는 허혈성 신손상 초기에 세뇨관 상피 세포에서 생성이 증가되는 TNFα가 신손상의 주된 요소로 작용할 것이라는 가정하에 사람 근위 세뇨관 상피 세포를 배양하여 화학적 저산소증을 유발한 후 TNFα의 발현을 살펴보고, 또한 이 과정에서 TNFα 유전자의 생성을 증가시키는 것으로 알려진 NFκB의 발현을 관찰하였다. 또한 강력한 항염증 작용을 가지며, 허혈, 재관류 손상시 신손상 경감 효과를 가지는 것으로 보고된 바 있는 α-MSH의 TNFα, NFκB 및 신상피세포의 아포프토시스에 미치는 영향을 연구하였다.
방 법:계대 배양 7-15회된 사람 근위 상피 세포를 이용하여 2 μM의 antimycin A와 농도를 달리한 deoxy-D-glucose를 이용하여 화학적 저 산소증을 유발하였다. 실험군은 저산소증을 유발하기 24 시간 전에 50 μM의 α-MSH을 추가하여 대조군과 RT-PCR 방법으로 TNFα의 발현을 비교하였고, gel shift assay로 NFκB의 발현 양상을 비교하였다. 또한 각 군에서 TUNEL 및 DNA laddering을 관찰하여 각 군 세포의 아포프토시스 발생 정도를 비교하였다.
결 과:Antimycin A와 deoxyglucose의 농도를 각각 달리하여 apoptosis를 가장 많이 유발하는 조건을 정하였는데, 2 μM의 antimycin A와 2 mM의 deoxyglucose그리고 1 mM의 glucose를 투여하여 ATP level을 정상의 25% 정도로 감소시킨 군 (group A)과 여기에 glucose를 10 mM을 투여하여 ATP level을 정상의 50% 정도로 감소시킨 군 (goroup B)에서 apoptosis를 보인 세포가 가장 많았다. Group A, B와 이에 α-MSH를 투여한 군에서 TNFα에 대한 RT-PCR을 하였는데, densitometry로 측정한 L19에 대한 TNFα의 비율이 105.15±16.5 (group B)와 18.75±0.85 (group B＋α-MSH)로 유의하게 감소하였다 (p<0.05). 세포의 아포프토시스를 보기 위하여 시행한 TUNEL 및 DNA laddering에서도 group A와 B의 대조군에서보다 α-MSH 투여군에서 유의하게 아포프토시스가 감소하는 소견을 보였다.
결 론:α-MSH는 배양한 신상피 세포에서 화학적 저산소증에 의한 세포의 아포프토시스를 감소시키며 이러한 α-MSH의 신손상 경감 효과는 부분적으로 TNFα 및 그와 관련된 신호전달물질인 NFκB의 활성과 관련이 있을 것으로 생각할 수 있겠다.

영어초록

Background:Tumor necrosis factor a (TNF), potent proinflammatory cytokine, may be related with ischemia/reperfusion injury induced tubular cell inflammation and apoptosis. We examined TNF and its major nuclear transcriptional factor, NFκB activation in cultured human tubular cells in hypoxic condition and the effect of α-MSH, potent antiinflammatory agent, which have been reported to reduce renal I/R injury in rats.
Methods:Hypoxic culture condition was produced by oxidative pathway inhibitor (Antimycin 2 mM) and glycolytic pathway inhibitor (deoxy-D- glucose 2 mM and 10 mM) for 1 hour and re-oxygenation was performed by placing the cells in normal medium. The expression of TNF mRNA was studied by RT-PCR and NFκB DNA binding activity was analysed by Electomobility shift assays (EMSA) and cellular apoptosis was assessed by the terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP biotin nick-end labelling (TUNEL) method and DNA laddering. These data were compared between the α-MSH and the vehicle-treated groups.
Results:Measured ATP level was 49% of control by luciferase-based assay kit. I/R injury caused an increase in TNF mRNA and NFκB activation and was accompanied by morphological evidence of apoptosis. α-MSH significantly reduced the degree of apoptosis, as well as TNF mRNA and NFκB activity (TNF/L19 mRNA ratio, vehicle/α-MSH:105.15±16.5/18.75±0.85, p<0.05) (NFκB activity, vehicle/α-MSH:5624/4803 densitometric index (DI), p<0.05).
Conclusion:These findings suggest that α-MSH can decrease cellular apoptosis in hypoxic tubular cells and this protective effect of α-MSH may be related, in partially, with supression of TNF and NFκB activity.

참고자료

· 없음