혈관평활근세포에서 고농도 포도당이 유도한 TSP-1 발현과 MMP-2 활성에 미치는 Epicatechin의 효과

• Published in: Endocrinology and metabolism (Seoul) Vol. 21; no. 4; pp. 302 - 310
• Main Authors: 류경렬, Gyeong Ryul Ryu, 강정훈, Jung Hoon Kang, 홍경자, Kyong Ja Hong, 정인경, In Kyung Jeong, 장화인, Hwa In Jang, 이덕주, Duck Joo Rhie, 윤신희, Shin Hee Yoon, 한상준, Sang June Hahn, 김명석, Myung Suk Kim, 조양혁, Yang Hyeok Jo, 김명준, Myung
• Format: Journal Article
• Language: Korean
• Published: 대한내분비학회 30.08.2006
• Subjects: Epicatechin; High glucose; Matrix metalloproteinase-2; Thrombospondin-1; Vascular smooth muscle cell; 내과학
• ISSN: 2093-596X; 2093-5978

연구배경: 혈당이 조절되지 않는 당뇨병 환자에서 혈장내의 고혈당은 동맥경화증과 같은 혈관계 합병증을 유발한다. 특히, 고혈당은 혈관평활근세포에서 thrombospondin-1 (TSP-1)의 분비를 촉진하며, matrix metalloproteinase-2 (MMP-2)를 활성화시켜 혈관평활근세포의 이주를 촉진한다. 한편 항산화 및 항암효과가 보고된 catechin 계열이 MMP-2 활성을 억제한다는 연구 결과가 최근 보고되었다. 따라서 본 연구는 catechin 계열에 속하는 epicatechin이 고농도의 포도당에 노출된 혈관평활근세포에서 TSP-1 발현과 이주에 미치는 영향을 조사하였다. 방법: 혈관평활근세포는 Sprague-Dawley계 흰쥐 대동맥에서 분리하였다. 혈관평활근세포를 고농도의 포도당(30 mM)과 epicatechin (30, 100, 300 μM)에 노출시킨 후 TSP-1 단백질과 mRNA 발현을 Western blot과 Northern blot으로 관찰하였다. 역전사 중합효소연쇄반응을 이용하여 MMP-2 mRNA 발현을 관찰하였으며, MMP-2 활성과 혈관평활근세포의 이주능을 gelatin zymography와 Matrigel을 이용한 invasion assay로 각각 조사하였다. 결과: Epicatechin은 혈관평활근세포에서 고농도의 포도당이 유도한 TSP-1 발현과 MMP-2 활성을 농도의존적으로 감소시켰다. 또한 epicatechin은 고농도의 포도당에 의해 유도된 혈관평활근세포의 이주를 유의하게 감소시켰다. 결론: 이상으로 epicatechin은 고농도의 포도당이 유도한 TSP-1 발현과 MMP-2 활성을 억제하여 혈관평활근세포의 증식 및 이주를 차단하는 것으로 생각된다. 그러므로 epicatechin은 동맥경화증의 발생과 진행을 억제하는 역할을 하리라 생각된다. Background: The incidence of atherosclerosis is well correlated with the progression of type 2 diabetes mellitus. High plasma glucose in uncontrolled diabetic patients evokes many vascular complications such as atherosclerosis. Specifically, high glucose was reported to induce thrombospondin-1 (TSP-1), which activates matrix metalloproteinase-2 (MMP-2) and leads to the invasion of vascular smooth muscle cells (VSMCs) into the intima. Catechins with antioxidant effects are known to inhibit MMP-2 activity. Therefore, this study was aimed at revealing the effect of epicatechin, one of catechins, on high glucose-induced TSP-1 and the invasiveness of VSMCs. Methods: VSMCs were primarily isolated from Sprague-Dawley rat aorta. The VSMCs were incubated with different doses (30, 100 and 300 μM) of epicatechin under high glucose concentration (30 mM). The TSP-1 protein and mRNA expressions were analyzed by performing Western blotting and Northern blot analyses, respectively. RT-PCR was performed to observe the MMP-2 mRNA expression. Gelatin zymography was performed for the measurement of MMP-2 activity. Invasion assays were performed to evaluate the invasiveness of VSMCs. Results: Epicatechin inhibited the high glucose-induced TSP-1 expression and the MMP-2 activity in a dose-dependent manner. Also, epicatechin inhibited the high glucose-induced invasiveness of VSMCs across the matrix barrier in a dose-dependent fashion. Conclusion: Collectively, epicatechin may prevent the high glucose-induced proliferation and invasion of VSMCs by inhibiting the TSP-1 expression and the MMP-2 activity. Therefore, epicatechin appears to play a protective role in the development of atherosclerosis. (J Kor Soc Endocrinol 21:302~310, 2006)