Nε-(Carboxymethyl)Lysine-우혈청 알부민이 흰쥐사구체 혈관간세포의 활성화에 미치는 영향 (Nε-(Carboxymethyl)Lysine-Induced Mesangial Cell Activation)

서지정보

· 발행기관 : 대한신장학회
· 수록지 정보 : Kidney Research and Clinical Practice / 21권 / 1호 / 20 ~ 28페이지
· 저자명 : 임현진, 송재숙, 하헌주, 이희발

초록

배 경:체내의 당과 조직 단백의 비효소적 결합과 변형으로 생성되는 후기당화산물(advanced glycosylation end products:AGE)은 당뇨병성 신증의 독립적인 발생 인자이다. AGE는 세포막에 존재하는 AGE 특이 수용체와 결합하여 생물학적 효과를 나타내는데 현재로서는 receptors for AGE(RAGE)가 AGE의 신호를 전달하는데 가장 주된 역할을 하는 수용체로 알려져 있다. 본 연구는 RAGE에 대한 생체내 ligand로 제시되고 있는 Nε-(carboxymethyl)lysine (CML)이 세포외기질(extracellular matrix:ECM) 단백의 합성 및 분비와 관련된 혈관간세포의 활성에 미치는 영향을 검색하였다.
방 법:흰쥐 사구체에서 분리 배양한 혈관간세포를 6-10회 계대 배양하여 실험에 이용하였으며 세포의 증식은 [3H]-thymidine incorporation으로, fibronectin, 전환성장인자(transforming growth factor:TGF)-β1 및 plasminogen activator inhibitor(PAI)-1 단백 분비와 AGE 수용체 표현은 Western blot 분석이나 ELISA로 정량하였다.
결 과:CML-bovine serum albumin(CML-BSA) 1,000 μg/mL은 48시간에 대조군이나 BSA 투여군과 비교하여 thymidine incorporation을 의미 있게 감소시켰으나 10과 100 μg/ mL 농도에서는 세포증식에 영향을 주지 않았다. TGF-β1 10 ng/mL는 24시간과 48시간에 thymidine incorporation을 의미 있게 억제시켰다. CML-BSA 100과 1,000 μg/mL은 대조군과 비교하여 fibronectin 분비를 의미 있게 증가시켰고, BSA 1,000 μg/mL과 TGF-β1 10 ng/mL 역시 fibronectin 분비를 의미 있게 증가시켰다. CML-BSA는 1,000 μg/mL까지 투여하더라도 혈관간세포의 PAI-1과 TGF-β1 분비에 의미 있는 변화를 주지 않았다. 그러나 TGF-β1 10 ng/mL는 PAI-1을 현저히 증가시켰다. 배양 혈관간세포는 RAGE와 함께 또 다른 AGE 수용체인 galectin-3을 표현하였고, CML-BSA 100 μg/mL은 galectin-3 단백 표현을 유의하게 증가시켰다.
결 론:CML-BSA가 혈관간세포의 증식을 억제하고 fibronectin 분비를 증가시켜 세포외 기질 확장과 사구체 경화를 초래할 수 있음을 시사하였다. 또 배양한 혈관간세포는 AGE 수용체인 RAGE와 galectin-3을 표현하고 CML은 galectin-3을 상향조절하며 이들 수용체가 AGE에 의한 혈관간세포 활성화에 관여할 수 있음을 시사하였다.

영어초록

Soon Chun Hyang University, Seoul, Korea Background:Advanced glycation end products (AGE) are independent risk factors in the development and progression of diabetic nephropathy. Receptor for AGE(RAGE) is considered the main receptor involved in AGE-induced cell activation. Galectin-3, another AGE receptor, has recently been found upregulated in mesangial cells(MC) cultured under high glucose and in diabetic rat kidneys. Nε-(carboxymethyl)lysine(CML) is a well characterized AGE but its role in MC activation is unknown. The present study examined the effects of CML on MC proliferation and extracellular matrix(ECM) secretion.
Methods:Synchronized rat MC were stimulated with different concentrations of CML-bovine serum albumin(BSA), control BSA, and transforming growth factor-β1(TGF-β1) for up to 72 hours. Cell proliferation was measured by [3H]-thymidine incorporation. Fibronectin, TGF-β1, plasminogen activator inhibitor(PAI)-1 secreted into the media and RAGE and galectin-3 expression in MC were measured by Western blot analysis and ELISA.
Results:1,000 μg/mL of CML-BSA decreased [3H]-thymidine incorporation by MC at 48 hours and 10 ng/mL TGF-β1 at 24 and 48 hours. CML-BSA 100 and 1,000 μg/mL, control BSA 1,000 μg/mL, and TGF-β1 10 ng/mL increased fibronectin secretion at 48 hours. CML-BSA up to 1,000 μg/mL did not affect TGF-β1 or PAI-1 secretion. TGF-β1 10 ng/mL, however, significantly increased PAI-1 secretion. Cultured MC expressed both RAGE and galectin-3. CML-BSA 100 μg/mL upregulated galectin-3 expression.
Conclusion:CML-BSA decreased MC proliferation and increased fibronectin secretion, suggesting that CML may lead to ECM accumulation and glomerulosclerosis in diabetic animals. MC express RAGE and galectin-3 constitutively and CML-induced galectin-3 upregulation may have a role in AGE-induced MC activation.

참고자료

· 없음