만성저칼륨식이로 유도된 콩팥손상에서 Osteopontin의 발현

• 영문명: Expression of Osteopontin in Chronic Potassium Depletion-induced Renal Injury
• 발행기관: 대한해부학회
• 저자명: 한기환(Ki-Hwan Han) 김완영(Wan-Young Kim) 송현국(Hyun-Kuk Song) 김 진(Jin Kim)
• 간행물 정보: 『대한해부학회지』제37권 제1호, 67~74쪽, 전체 8쪽
• 주제분류: 의약학 > 의학일반
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2004.02.28

국문 초록

Osteopontin (OPN)은 콩팥세관에서 분비되는 인단백질로, 콩팥이 손상되는 다양한 질병에서 발현이 크게 증가된다. 콩팥의 손상과정에서 OPN이 어떤 역할을 담당하는지에 대해서는 명확한 것이 없지만, 최근 OPN이 사이질로 분비되어 단핵구 및 대포식세포를 유인하는 화학유인물질(chemoattractant)로 작용할 것이라는 가설이 제기되었다. 본 연구의 목적은 만성저칼륨식이로 유도된 콩팥손상에서 OPN의 발현양상과 위치를 관찰하는 것이었다. Sprague-Dawley계의 흰쥐를 대상으로 칼륨(K±)이 결핍된 식이를 2주간 먹이고 정상식이군과 비교하였다. OPN의 발현은 광학 및 전자현미경적 면역세포화학법으로 비교 관찰하였다. 저칼륨식이군은 저칼륨혈증(2.1±0.2 vs. 4.6±0.4 mEq/L)과 함께 콩팥의 비대 (renal hypertrophy) 및 사이질조직의 섬유화(interstitial fibrosis) 소견을 보였다. OPN은 정상식이군에서 헨레고리의 내림가는부분 (descending thin limb)과 콩팥유두상피(renal papillary surface epithelium)에만 국한되어 발현되었으나, 저칼륨식이군에서는 내림가는부분과 유두상피 외에 헨레고리의 굵은오름부분 (thick ascending limb)에서도 강하게 발현되었다. 전자현미경으로 관찰한 결과, 굵은오름부분에서 유도된 OPN의 발현은 세포 내에서 골지복합체와 세포막자유면(apical plasma membrane)쪽의 분비과립에 위치하였으며, 핵하부세포질 또는 기저외측세포막에는 발현되지 않았다. 형태학적으로 가장 손상이 심한 집합관(collecting duct)에서도 OPN의 발현은 관찰되지 않았다. 이상의 결과로 만성저칼륨식이는 콩팥의 비대와 사이질조직 섬유화를 유발하며, OPN의 발현을 증가시키는 것을 알 수 있 었다. 그러나, OPN이 굵은오름부분의 세포막자유면을 통해 주로 내강 (lumen)으로 분비되는 것으로 보아, 사이질의 단핵구 및 대포식세포를 유인하기보다는 콩팥손상과 관련된 다른 기능을 수행할 것으로 생각된다.

영문 초록

Osteopontin (OPN), a potent chemoattractant for the monocyte/macrophage infiltration, is highly upregulated in the renal tubular epithelium during various pathologic conditions associated with tubulointerstitial injury. The purpose of this study was to establish the distribution and localization of OPN in the tubulointerstitial injury induced by chronic potassium (K±) deprivation in the rat kidney. Sprague-Dawley rats were fed either a normal or a K±-deficient diet for 2 weeks. Kidney tissues were preserved by in vivo perfusion with paraformaldehyde-lysine-periodate (PLP) and processed for light and electron microscope immunocytochemistry using monoclonal antibodies to OPN. K±-depleted kidneys showed tubulointerstitial injury with renal hypertrophy, monocyte/macrophage infiltration, interstitial fibrosis, and OPN overexpression. OPN immunoreactivity was observed only in the descending thin limb (DTL) and the papillary surface epithelium (PSE) in the control kidney. However, the OPN labeling was observed not only in DTL and PSE but also in the thick ascending limb (TAL) in the K±-depleted kidney. Electron microscopy revealed that OPN induced in the TAL cells was not located in the basal plasma membrane, but in the Golgi apparatus and in subapical cytoplasmic vesicles. There was no OPN expression in the epithelium of the collecting ducts, which showed marked morphological damages with mononuclear cell infiltration. These results demonstrate that chronic K±-deprivation causes renal injury with the increased OPN expression in tubular epithelial cells. However, the localization of the induced OPN suggests other roles rather than a chemoattractant function in this renal injury model.

키워드

저칼륨혈증 콩팥손상 화학유인물질 (chemoattractant) Osteopontin Hypokalemia Renal injury Chemoattractant Osteopontin