고포도당으로 자극한 족세포 및 초기 당뇨 사구체에서P-cadherin mRNA 및 단백의 발현 (P-Cadherin is Decreased in Glucose-Stimulated Podocytes and inExperimental Diabetic Nephropathy)

서지정보

· 발행기관 : 대한신장학회
· 수록지 정보 : Kidney Research and Clinical Practice / 22권 / 5호 / 494 ~ 503페이지
· 저자명 : 류동열, 허종호, 유태현, 장제현, 정동섭, 이수현, 김진주, 최규헌, 이호영, 한대석, 강신욱

초록

목 적:당뇨병성 신증은 임상적으로는 단백뇨가 가장 특징적인 소견으로, 최근의 연구에 의하면 당뇨병성 신증을 포함한 대부분의 사구체 질환에 의한 단백뇨는 사구체 여과 장벽 (glomerular filtration barrier)의 이상에 의해 발생하는 것으로 알려져 있다. 이에 저자들은 고포도당으로 자극한 배양 족세포와 streptozotocin으로 당뇨가 유발된 백서의 사구체를 이용하여 사구체 여과장벽 중 세극막 (slit diaphragm)에 존재하는 것으로 알려져 있는 P-cadherin의 변화를 관찰함으로써 당뇨병성 신증에서 단백뇨의 병인을 규명하고자 하였다.
방 법:불멸 생쥐 족세포 (immortalized mouse podocytes)를 정상 포도당 (5.6 mM), 고포도당 (30 mM), 그리고 정상 포도당＋만니톨 (24.4 mM)로 7일간 자극한 후 P-cadherin mRNA와 단백 발현의 변화를 각각 RT-PCR과 Western blot을 이용하여 관찰하였다. 또한, 12마리의 Sprague-Dawley 백서를 대상으로 대조군 (6마리)과 당뇨군 (6마리)으로 나누어 당뇨 유발 6주 후에 분리한 사구체를 이용하여 RT-PCR과 Western blot을 시행하였으며, 조직에서의 P-cadherin 발현은 면역조직화학 염색법을 이용하여 관찰하였다.
결 과:고포도당은 배양 족세포의 P-cadherin mRNA와 단백 발현을 각각 47%, 62% 감소시켰으나 (p<0.05), 만니톨은 P-cadherin의 발현에 영향을 주지 않았다. 24시간 요알부민 배설은 대조군에 비해 당뇨군에서 의의있게 높았다 (3.15±0.24 mg vs. 12.80±1.12 mg, p<0.01). 사구체내 P-cadherin mRNA의 발현은 당뇨군에서 대조군에 비해 58% 감소되었으며 (p< 0.05), P-cadherin 단백 발현 역시 당뇨군에서 대조군에 비해 67% 감소되었다 (p<0.05). 면역조직화학 염색 결과 사구체내 P-cadherin 단백의 발현은 족세포에 국한되었으며, 대조군에 비해 당뇨군에서 의의있게 감소되어 있었다 (p<0.05).
결 론:이상의 생체내외 실험 결과로 보아, 당뇨병성 신증에서 사구체 족세포내 P-cadherin의 발현 감소가 단백뇨의 발생과 관련이 있을 것으로 생각된다.

영어초록

Yonsei University, Seoul, Korea Background:Proteinuria is a cardinal feature of glomerular disease including diabetic nephropathy, and glomerular filtration barrier is considered as a filter restricting protein excretion in urine. We tested whether the expression of P-cadherin, a molecule known to be located at the slit diaphragm, was altered by high glucose in cultured podocytes in vitro and by diabetes in vivo.
Methods:In vitro, immortalized mouse podocytes were cultured in media with 5.6 mM glucose (NG), NG＋24.4 mM mannitol (NG＋M), or 30 mM glucose (HG) for 7 days at 37℃. Cell lysates were used for RT-PCR and Western blot. For animal studies, twelve Sprague-Dawley rats were injected with diluent (Control, C, N=6) or streptozotocin (DM, N=6) intraperitoneally, and were sacrificed after 6 weeks. RT-PCR and Western blot for P-cadherin mRNA and protein expression, respectively, were performed with sieved glomeruli, and immunohistochemistry with renal tissue.
Results:HG significantly reduced P-cadherin mRNA and protein expression in cultured podocytes by 47% and 62%, respectively (p<0.05). Twenty-four hour urinary albumin excretion was significantly higher in DM (12.80±1.12 mg/day) compared to C rats (3.15±0.24 mg/day) (p<0.05). Glomerular P-cadherin mRNA expression was significantly lower in DM than that in C rats (p<0.05). P-cadherin protein expression assessed by Western blot and immunohistochemistry showed a similar pattern.
Conclusion:Exposure of podocytes to HG in vitro and diabetes in vivo reduced P-cadherin mRNA and protein expression. These findings suggest that the decrease in P-cadherin expression is connected to the early changes of diabetic nephropathy and thus may contribute to the development of proteinuria.

참고자료

· 없음