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Adriamycin 투여가 흰쥐 신사구체 기저막의 형태적 변화가 Laminin 분포에 미치는 영향
정호삼(Ho Sam Chung),한상웅(Sang Woong Han),김호증(Ho Jung Kim) 대한신장학회 2001 Kidney Research and Clinical Practice Vol.20 No.1
세포 및 조직의 접합물질인 laminin은 신장의 신사구체 기저막을 구성하는 당단백 물질로 알려져 있으며, 상피조직, 신경조직 및 근육조직의 기저막에 분포되어 있어 조직내 세포의 재생, 극성 및 물질수용 동 필수적이고 미세한 역할을 한다고 보고되어 있다. 정상 신장에서는 제 4형 아교질, heparan sulfate proteoglycan 및 fibronectin 등과 함께 가시구조를 이루고 있다. 최근 많은 학자들은 여러 종류의 사구체질환에서 특히, membranous lupus nephriis, 막성증식성신사구체염, 사구체경화증 등에서 기저막내 laminin 의 분포가 변동된다고 주장한 바 있다. 이에 저자들은 신장에 독성이 큰 것으로 알려진 adriamycin을 실험동물에 투여하였을 때 신사구체기저막동에서 laminin의 분포 변동과 신사구체의 형태적 변화와의 관계 여부를 규명하고자 하였다. 본 실험에 사용한 실험동물은 SD계 체중 150g내외의 흰쥐로 대조군과 실험군으로 나뉘었다. 실험군의 흰쥐에는 체중 kg당 25mg되게 adriamycin을 증류수에 희석하여 0.2ml를 복강내로 투여하였고, 대조군에는 주사용 증류수만 투여하였다. Adriamycin 투여후 24시간, 48시간, 72시간, 1주일 및 2주일 경과 후 신장을 절제하여 면역조직화학염색과 전자현미경을 이용한 면역도금법을 위해 조직절편을 제작하여 1차 및 2차 항체에 반응시켜 광학현미경과 전자현미경을 이용하여 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1) Adriamycin 투여후 24시간 48시간 경과군에서 신사구체내 laminin 면역반응이 강하게 나타났고, 특히 기저막내 금과립이 증가되었고 혈관사이세포의 세포질에서 금과립이 약간 증가되었다. 그러나 adriamycin 투여 1주일 및 2주일 군에서는 laminin반응이 대조군의 것과 같이 laminin 반응이 약화되었고, 기저막내 금과립도 감소되어 대조군의 것과 비슷하였다. 2) Adriamycin 투여 24시간군에서는 신사구체기저막은 두터워졌고 기저막내 lamina densa층이 관찰되지 않았으며, 기저막의 투명성이 상실되었다. 이상과 같은 결과는 adriamycin이 신독성에 의한 기저막의 손상 등의 형태적 변화와 함께 laminin의 기저막내 증가는 laminin에 의한 신사구체기저막의 재생능에 따른 것으로 생각되었다. 이상과 같은 결과는 adriamycin에 의한 혈관내피세포 및 혈관사이세포등에서 laminin생성의 조절기능 상실에 의한 기저막내 비정상적인 laminin 발현을 나타내는 것으로 생각되고 따라서 기저막의 재생에 laminin의 미세한 역할이 있다고 생각된다. Laminin is a glycoprotein that is composed of the basement membrane of renal glomerulus and various tissues, such as epithelium, nervous tissue, and muscle tissues. Functions of laminin have been dem- onstrated to play an essential role in the regeneration and polarity of cells as well as the reservation of materials inside of the tissues. In collaboration with type IV collagen, heparan sulfate proteoglycan, and fibronectin, laminin forms a spike-like structure in the renal glomerular basement membrane of normal kidney. Recently, many investigators have suggested that the distribution of laminin in the basement membrane was altered in a variety of renal diseases, expecially in membranous lupus nephritis, membra- nous proliferative gromerular nephritis, and glomerulosclerosis. To investigate whether the morphologic changes in the glomerulus are associated with the profile of laminin distribution in the renal glomerular basement membrane, the gromerulus was examined after exposure to adriamycin, a potent inducer of nephritis. Male rats(Sprague Dawley strain) were intraperitoneally injected with 0.2ml adriamycin at 25mg/kg body weight. At 24 hour, 48 hour, 72 hour, one week, and 2 week after adriamycin administration, kidney isolated from sacrificed rats was sectioned and observed by immunohistochemical staining and electron microscopy using the immunogold method. The results we obtained were as follows: 1) Renal glomerulus was strongly stained with anti-laminin antibody when 24 or 48 hours passed after adriamycin administration. However, after 1 or 2 weeks later, the antibody response became weak at the level comparable with the vehicle controls. The renal glomerular basement membrane exhibited an increase of gold particles in subjects passed both 24 and 48 hours after adriamycin administration. This increase was observed in mesangial cells in the same subjects. In contrast, both 1 and 2 week- passed subjects displayed a reduction in the binding of gold particles at the level comparable with the vehicle controls. 2) 24 hour-passed rats upon treatment with adriamycin showed various morphologic changes in the renal glomerulus, including thicker and less transparent basement membrane and undetectable lamina densa layer. In conclusion, these results suggest that adriamycininduced renal toxicity leads to the morphologic alteration along with an increase in laminin expression and that these aspects may be attri- butable to the regenerative potential of laminin.
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