흰쥐 콩팥에서 옥시토신이 Aquaporin-2의 세포내 분포에 미치는 영향:전자현미경적 면역세포화학적 연구 (The Effect of Oxytocin on Subcellular Localization of Aquaporin-2 in Rat Kidney:an Ultrastructural Immunocytochemical Study)

서지정보

· 발행기관 : 대한신장학회
· 수록지 정보 : Kidney Research and Clinical Practice / 23권 / 4호 / 547 ~ 558페이지
· 저자명 : 김준용, 김완영, 한기환, 김진, 김근호, 한진석

초록

배 경 : 수분통로 중 하나인 aquaporin-2 (AQP2)가 콩팥내 연결세관과 집합관 상피세포에서 내강쪽세포막(apical plasma membrane) 뿐 아니라 기저외측세포막 (basolateral plasma membrane)에도 발현된다. 저자들은 옥시토신이 AQP2의 내강쪽세포막 및 기저외측세포막 발현 조절에 관여하는 역할을 조사하고자 하였다.방 법 : 숫 흰쥐 (Sprague-Dawley rat) 콩팥에서 수분통로인 AQP2의 세포내 분포를 1 nm immunogold를 사용한 전자현미경적 면역세포화학법으로 관찰하였다. 급성 (30분) 효과를 조사하고자 옥시토신 10 U를 투여하였고, 이러한 작용이 V2-receptor (V2R)를 경유하는지 알아보고자 V2R 대항제인 OPC-31260 (OPC) 투여로 전처치하여 비교하였다.결 과 : 정상 흰쥐에서 AQP2는 연결세관으로부터 속수질집합관에 이르기까지 사이세포를 제외한 모든 세포에서 핵상부세포질내 소포와 내강쪽세포막에 강하게 발현되었다. 기저외측세포막에서의 AQP2 면역반응성은 연결세관세포와 속수질집합관세포에서는 중등도로, 피질 및 바깥수질집합관의 주세포에서는 거의 없거나 미약하게 발현되었다. 옥시토신 투여 후 연결세관세포, 집합관의 주세포와 속수질집합관세포에서 AQP2 면역반응성은 내강쪽세포막을 포함한 세포상부에서 관찰될 뿐 아니라 기저외측세포막을 포함한 세포 기저부에서 증가하였다. 옥시토신 투여 전에 OPC를 투여하면 연결세관으로부터 속수질집합관 각 부위 세포에서 기저외측세포막의 AQP2 면역반응성은 변화하지 않거나 오히려 약간 증가하였다. 그러나 내강쪽세포막에서의 AQP2 면역반응성은 현저히 감소하였다.

영어초록

Background:The aquaporin-2 (AQP2) water channel is mainly located in the apical plasma membrane of epithelial cells in the connecting tubule and collecting ducts, but there has been some evidence of a moderate amount of basolateral localization of AQP2 in these nephron segments. Previous in vitro microperfusion studies showed that oxytocin has an antidiuretic action most likely mediated by the vasopressin V2 receptor (V2R) in rat inner medullary collecting duct.
Methods:By using ultrastructural preembedding immunocytochemistry with 1 nm immunogold in male Sprague-Dawley rat kidneys, we investigated the acute (60 min) effect of oxytocin (10 U) on the subcellular localization of AQP2 and tested whether the effect of oxytocin is prevented by a V2R antagonist, OPC-31260 (OPC).
Results:In control rat kidneys, AQP2 was mainly expressed in the apical plasma membrane and subapical vesicles in the connecting tubule (CNT) cells, principal cells of cortical (CCD), outer medullary collecting duct (OMCD) and initial part of inner medullary collecting duct (IMCD), and IMCD cells of terminal part of IMCD. Basolateral AQP2 labeling was observed in the CNT cells and IMCD cells. In contrast, there was little basolateral AQP2 labeling in the CCD and OMCD principal cells. Oxytocin treatment induced apical immunolabeling of AQP2 and caused an increase of AQP2 immunolabeling in the basal part including basolateral plasma membrane in the CNT cells, principal cells of CCD, OMCD and initial part of IMCD, and IMCD cells of terminal part of IMCD. Pretreatment of rats with a V2R antagonist OPC before oxytocin treatment caused translocation of AQP2 from the apical plasma membrane to the subapical vesicles. However, AQP2 labeling of basolateral plasma membrane was unchanged or slightly increased.
Conclusion:Oxytocin induces an increase of AQP2 expression not only in the apical plasma membrane but also in the basolateral plasma membrane. Pretreatment with a V2R antagonist blocked redistribution of apical AQP2 immunolabeling, but did not cause retrieval of AQP2 from the basolateral plasma membrane. These results suggest that apical and basal targeting of AQP2 are regulated by different mechanisms.

참고자료

· 없음