장기간 고포도당으로 자극한 배양 족세포에서 안지오텐신 II 수용체 차단제에 의한 세포비후 차단과 세포주기 조절 단백의 차등 발현

• Published in: Kidney research and clinical practice pp. 695 - 704
• Main Authors: 박형천, 허종호, 류동열, 유태현, 정동섭, 김진주, 곽승재, 이금희, 한대석, 강신욱
• Format: Journal Article
• Language: Korean
• Published: 대한신장학회 01.09.2006
• Subjects: 내과학
• ISSN: 2211-9132; 2211-9140

목 적:세포 비후 (hypertrophy)는 다양한 성장인자들의 자극과 함께 세포주기를 조절하는 일련의 세포주기 조절 단백의 작용에 의하여 결정된다. 당뇨병성 신병증의 주요 병리학적 소견인 사구체와 세뇨관 비후에도 세포주기 조절 단백들이 관여하는 것으로 보고되고 있으며, 신병증 초기 단계부터 족세포 비후는 관찰되는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 장시간 고포도당으로 자극한 불멸화 마우스 족세포 (immortalized mouse podocyte)의 비후와 세포주기 조절 단백인 p27Kip1, p21Cip1, 그리고 p57Kip2의 발현 변화를 관찰하고, 안지오텐신 II 수용체 차단제 (angiotensin II receptor blocker, ARB) 투여가 이들의 발현에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 방 법:불멸화 마우스 족세포를 정상 포도당 (5.6 mM), 고포도당 (30 mM), 정상 포도당＋만니톨 (24.4 mM), 정상 포도당＋안지오텐신 II (10-7M), 고포도당＋ARB (L-158,809, Merk, 10-6M), 정상 포도당＋안지오텐신 II＋ARB 군으로 나누어 7일간 배양하였다. 세포 비후 여부를 관찰하기 위하여 세포수와 세포내 총 단백을 측정하였다. 세포주기 조절 단백의 mRNA와 단백 발현 변화는 각각 RT-PCR과 Western blot을 이용하여 관찰하였다. 결 과:고포도당과 안지오텐신 II로 자극한 분화된 마우스 족세포는 정상 포도당군에 비하여 유의한 세포 비후가 관찰되었고 (149.6±6.5% 및 155.2±8.1%, p<0.05), ARB 투여는 이러한 족세포 비후를 의미있게 감소시켰다. p27Kip1 mRNA 및 단백 발현은 고포도당군에서 정상 포도당군에 비하여 각각 1.5배, 2.0배 증가되었으며 (p<0.05), 이러한 p27Kip1 mRNA 및 단백의 발현 증가는 ARB 투여로 각각 75%, 70% 억제되었다 (p<0.05). 외부에서 투여한 안지오텐신 II (10-7M)도 고포도당 자극과 유사하게 p27Kip1 mRNA와 단백의 발현을 증가시켰다. 한편, 고포도당이나 안지오텐신 II는 다른 세포주기 조절 단백인 p21Cip1과 p57Kip2의 단백 발현에는 영향을 미치지 않았다. Background:Hypertrophy of podocytes is observed in type 2 diabetic patients. Cellular hypertrophy requires combined effects of various mitogen- induced entry into the cell cycle and subsequent cell cycle arrest at the G1/S interphase. This cell cycle arrest is mediated by various cyclin-dependent kinase inhibitors (CKIs). We investigated the effect of angiotensin II receptor blocker (ARB) treatment on podocyte hypertrophy and CKIs expression in cultured podocytes stimulated by long-term high glucose. Methods:Immortalized mouse podocytes were cultured in media containing 5.6 mM normal glucose (NG), 30 mM high glucose (HG), or NG＋angiotensin II (AII, 10-7M) for 7 days with or without ARB (L-158,809, 10-6M). Cellular hypertrophy was assessed by measurement of cellular protein/cell counts, and CKIs mRNA and protein expression were assessed by reverse-transcription polymerase chain reaction (RT-PCR) and Western blot, respectively. Results:Cellular hypertrophy was induced in podocytes exposed to HG or AII compared to NG cells and this HG-induced cellular hypertrophy was inhibited with ARB treatment by 70% (p<0.05). In addition, there were 1.5-fold and 2.0 fold increases in p27Kip1 mRNA and protein expression, respectively, in HG-stimulated podocytes compared to NG- treated cells (p<0.05). p27Kip1 mRNA and protein expression were also increased in cultured podocytes stimulated by AII by 156% and 199%, respectively (p<0.05). ARB treatment ameliorated HG-induced increase in p27Kip1 mRNA by 75% and protein expression by 70% (p<0.05). In contrast, there were no significant changes in p21Cip1 and p57Kip2 protein expression in cultured podocytes exposed to HG or AII. Conclusion:High glucose induced significant cellular hypertrophy and increased p27Kip1 mRNA and protein expression in cultured mouse podocytes, and these changes were effectively inhibited by ARB treatment. KCI Citation Count: 0