실험적 당뇨 흰쥐에서 사구체의 크기에 따른 유전자 발현의 차이 (Differential Gene Expression According to the Size ofGlomeruli in Experimental Diabetic Nephropathy)

서지정보

· 발행기관 : 대한신장학회
· 수록지 정보 : Kidney Research and Clinical Practice / 26권 / 2호 / 137 ~ 154페이지
· 저자명 : 곽승재, 정동섭, 김진주, 이금희, 한승혁, 이태희, 김동기, 이정은, 문성진, 한대석, 강신욱

초록

목 적 : 최근 발달한 microarray를 이용하여 실험적 당뇨병성 신병증 모델에서 신장 전체를 이용한 유전자 발현의 차이를 규명한 연구는 있었으나 당뇨 사구체만을 이용한 연구는 거의 없었으며, 더욱이 비후된 사구체에 대한 연구는 전무한 상태이다. 이에 본 저자는 실험적 당뇨 흰쥐로부터 분리한 사구체를 이용하여 microarray를 시행하여 초기 당뇨병성 신병증에서 사구체와 관련된 유전자를 알아보고자 하였다.
방 법 : 흰쥐의 복강 내에 streptozotocin (65 mg/kg)을 주사하여 당뇨를 유발시켰으며, 당뇨 유발 6주와 12주 후에 당뇨군과 대조군 각 10마리씩을 희생시켰다. 희생시킨 흰쥐에서 sieving technique을 이용해 사구체를 분리하였으며, 사구체의 크기에 따라 125 m 체공의 체에 걸린 사구체를 큰 사구체, 75 m 체공의 체에 걸린 사구체는 작은 사구체로 분류하였다. 사구체로부터 RNA를 추출한 후 Rat cDNA 5K chip을 이용한 microarray를 수행하였으며, 유의한 유전자는 significant analysis of microarray (SAM)을 이용하여 선별하였다.
결 과 : Microarray 실험을 통한 전체 유전자의 발현 패턴을 hierarchical clustering을 수행하여 관찰한 결과, 실험 6주 후에는 작은 당뇨 사구체와 대조군 사구체의 유전자 발현 양상이 유사하였던 반면에, 큰 당뇨 사구체와 작은 당뇨 사구체의 유전자 발현 양상은 서로 상이하였다. 이와 반대로, 12주 후에는 큰 당뇨 사구체와 작은 당뇨 사구체의 유전자 발현 양상이 유사하였던 반면에, 대조군 사구체와 당뇨군 사구체의 유전자 발현 양상이 서로 상이하였다. 6주 당뇨 흰쥐에서 분리한 큰 당뇨 사구체와 작은 당뇨 사구체 사이에 발현 차이를 보인 유전자 중 큰 사구체에서 유전자 발현이 1.5배 이상 증가된 유전자는 149개이었으며, 발현이 감소된 유전자는 58개이었다. 12주 당뇨 흰쥐의 경우, 105개의 유전자 중 큰 당뇨 사구체에서 유전자 발현이 1.4배 이상 증가된 유전자는 26개, 발현이 감소된 유전자는 11개이었다.
결 론 : 이상의 결과로, 실험적 당뇨 흰쥐에서 분리한 사구체의 크기에 따라 유전자 발현에 차이가 있으며, 당뇨병 유병 기간에 따라 크기에 따른 유전자 발현의 차이가 변할 것으로 생각된다.

영어초록

Purpose: Although a few gene-profiling studies with whole renal tissue have been described in experimental diabetic nephropathy, there is only one microarray study using diabetic glomeruli. Furthermore, hypertrophic glomeruli have not been explored. The purpose of this study is to elucidate gene expression profiles of hypertrophic glomeruli in early diabetic nephropathy.
Methods: Forty-male Sprague-Dawley rats were injected with diluent (N=20) or streptozotocin intraperitoneally (DM, N=20) and were sacrificed at 6- and 12-week. Glomeruli were isolated by sieving technique. Glomeruli from 125 and 75 m sieves were classified into large (hypertrophic, DM-LG) and small glomeruli (DM-SG), respectively. After RNA extraction, hybridization was performed on the Rat cDNA 5K chip in triplicate, and slides were analyzed. The significant genes were selected using significant analysis of microarray.
Results: At 6-week, hierarchical clustering revealed that gene expression profiles of DM-LG were different from those of DM-SG, whereas DM-SG and C glomeruli showed similar gene expression pattern. In contrast, gene expression profiles at 12-week were similar between DM-LG and DM-SG, whereas C glomeruli showed different gene expression pattern from DM glomeruli. At 6-week, a total of 207 genes showed greater than 1.5-fold differential expression. 149 genes were upregulated, whereas 58 were downregulated in DM-LG. On the other hand, differential gene expression greater than 1.4-fold was observed in 37 genes at 12-week, upregulated in 26 and downregulated in 11.
Conclusion: These results suggest that the gene expression profiles of DM-LG are different from DM-SG, and the gene expression patterns change with the progression of diabetic nephropathy.

참고자료

· 없음