저칼륨혈증 흰쥐 신장에서 Nrf2 전사유전자의 발현 증가 (Potassium Depletion Upregulates Expression of Nrf2 Transcription Factor in Rat Kidney)

서지정보

· 발행기관 : 대한신장학회
· 수록지 정보 : Kidney Research and Clinical Practice / 30권 / 3호 / 239 ~ 245페이지
· 저자명 : 임진섭, 안규윤

초록

목 적: 본 연구는 흰쥐의 다양한 조직에서 Nrf2 전사유전자의 발현 및 분포를 알아보고자 하였다.
방법: 칼륨 제한식이에 따른 흰쥐 신장조직에서 얻어진 microarray data를 바탕으로 Nrf2 전사인자를 찾아내고, 이 유전자의 발현 및 분포를 Northern 및 Western 분석 그리고 in situ Hybridization 조직화학 방법으로 관찰하였다.
결 과: Northern 분석을 통한 Nrf2 mRNA의 조직내 발현은 위에서 강한 signal을 관찰할 수 있었고 고환, 신장, 원위결장, 십이지장, 부신에서는 중등도의 발현을 보였으며 뇌, 심장, 비장, 침샘, 간 및 폐에서는 미약하였다. 칼륨제한 식이 기간에 따른 흰쥐 신장의 Nrf2 mRNA와 단백 발현 변화는 칼륨제한 식이가 진행될수록 점진적으로 증가하는 것을 알 수 있었다. in situ Hybridization 조직화학소견상 정상 식이 신장에서의 Nrf2 유전자는 S3 segment, 먼쪽세관 및 겉질집합관에서 높게 발현되었고, 바깥속질집합관 및 속속질집합관에서는 낮게 발현되었다. 칼륨제한 식이 군에서 Nrf2 유전자 발현부위는 정상 식이 군과 일치하였으나 발현정도는 겉질의 먼쪽세관 및 겉질집합관에서는 감소하였고, 대신 바깥속질집합관 및 속속질집합관에서는 상당히 증가하였다. 정상 식이 군의 위와 원위결장에서는 아래 1/2의 장선에서만 관찰되었고, 고환에서는 정세관의 기저부 정조세포와 정모세포에서 관찰되었다. 비장에서는 종자중심의 작은 림파구와 부신 속질세포에서만 발현되었고 부신 겉질에서는 발현되지 않았다.
결 론: 이상의 소견은 Nrf2 유전자 발현이 조직에 따라 다르며, 저칼륨혈증 신장의 바깥속질 및 속속질집합관에서 증가하여 이들 부위에서 이 유전자가 이온수송체 유전자 조절에 관여할 것임을 시사해 주었다.

영어초록

Purpose: The purpose of this study was to analyze the expression and localization of Nrf2 mRNA in rats according to the changes of K-diet.
Methods: Nrf2 gene was isolated using DNA chip microassay. Northern and Western blot analysis and in situ hybridization (ISH) were performed.
Results: Northern analysis of normal rat demonstrated that Nrf2 mRNA was abundantly expressed in stomach, moderately in testis, kidney, distal colon, duodenum, and adrenal gland, and weakly in brain, heart, spleen, salivary gland, liver, and lung. In the kidney of K-restricted groups, Nrf2 mRNA and protein expressions were gradually increased in K-restricted kidney. By ISH, hybridization signal for Nrf2 gene of normal group was prominent in the S3 segment of proximal tubule, distal tubule, and cortical collecting duct, and weak in outer and inner medullary collecting duct. In K-restricted groups, the localization of hybridization signal was the same as in normal group. Signal intensity of K-restricted groups was markedly increased in outer and inner medullary collecting ducts compared with normal group. But, that of the distal tubule and cortical collecting duct was decreased. mRNA for Nrf2 gene of normal group was detected in the cells of the basal portion of intestinal gland of distal colon and stomach, spermatogonia and spermatocytes of seminiferous tubule of testis, small lymphocytes of germinal center of spleen, and adrenal medulla cells of adrenal gland.
Conclusion: These results suggest that expression of Nrf2 is different in various tissues and increased expression of Nrf2 gene in outer and inner medullary collecting ducts of hypokalemic kidney could regulate the ion transporter genes by these segments.

참고자료

· 없음