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Angiotensin 2의 사구체 상피세포 투과모델에 대한 영향; 산화 스트레스의 역할에 대하여
송창주 ( Song Chang Ju ),하태선 ( Ha Tae Seon ),이해수 ( Lee Hae Su ),윤옥자 ( Yun Og Ja ) 대한신장학회 2004 Kidney Research and Clinical Practice Vol.23 No.3
목적 : Angiotensin Ⅱ (Ang Ⅱ)는 혈역학적 작용과 함께 비 혈역학적인 작용으로서 반응성 산소종의 분비를 유도하여 사구체 손상과 단백뇨를 유발하는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 생체 외에서 Ang Ⅱ가 사구체 상피세포(glomerular epithelial cells, GEpC)에 산화스트레스를 유도하여 GEpC의 투과모델에서 투과율을 변화시키는지 알아보았다. 방법 : 백서의 GEpC을 배양하여 다양한 농도의 Ang Ⅱ와 항산화제인 probucol로 처리하였다. GEpC의 투과율은 반투과성막의 단일층 GEpC를 통해 투과한 BSA의 양을 ELISA 방법으로 측정하였고 산화스트레스 지표로서 각 조건에 노출된 GEpC의 초산화음이온과 과산화수소 생성양과 superoxide dismutase (SOD) 활성도를 측정하였다. 각 조건에서 GEpC의 미세구조를 주사전자현미경으로 관찰하였다. 결과 : GEpC의 생체 외 투과모델에서 10^(-4)과 10^(-5) M의 고농도 Ang Ⅱ에 의해 투과율은 각각 15.9%와 13%로 현저히 증가하였고 이러한 소견은 probucol에 의해 억제되었다. 산화스트레스 지표로서 10^(-5) M의 Ang Ⅱ가 첨가된 배양액에서 GEpC을 1, 2, 6시간 동안 배양하였을 때 초산화음이온 생성이 각각 39%, 61%, 30%까지 증가하였고, 이는 probucol에 의해 군 수준까지 감소하였다. 고농도 (10^(-5) M 이상)의 Ang Ⅱ는 SOD의 활성을 억제하여 과산화수소의 형성에 영향이 없으나 저농도에서는 반대의 결과를 보였다. 미세구조의 변화에 있어서 10^(-5) M의 Ang Ⅱ로 처리된 GEpC 표면의 미세융모가 짧아지고 융합됨을 볼 수 있었고 이러한 변화는 probucol에 의해 환원됨을 확인하였다. 결론 : Ang Ⅱ가 GEpC에 초산화음이온의 생성을 유발하고 SOD의 활성을 억제하여 산화스트레스를 증가시키고, 미세구조변화와 함께 생체 외 투과모델을 통하여 사구체 투과성을 증가시킴을 관찰할 수 있었다. Background : Glomerular injury induced by angiotensin Ⅱ (Ang Ⅱ) may arise from its hemodynamic or non-hemodynamic actions including oxidative stress, or from such effects of Ang Ⅱ acting in concert. The release of reactive oxygen species from prodocytes may play a role in the pathogenesis of glomerular damage and proteinuria. Methods : To investigate whether Ang Ⅱ induces oxidative stress on vitro in glomerular epithelial cells (GEpC) and whether such oxidant stress may increase in vitro glomerular permeability model using cultured GEpC, we studied GEpC culture exposed to Ang Ⅱ and antioxidant, probucol. For oxidative system assay, we measured the production of superoxide anion and hydrogen peroxide and the activity of superoxide dismutase (SOD). Scanning electron microscopy was performed on cells grown for one week on chamber slides. Results : We found that in vitro premeability, which was prevented from probucol, increased significantly in media with 10⁴and 10? M of Ang Ⅱ by 15.9% and 13%, respectively increased the superoxide anion productions by 39%, 61% and 30% at 1, 2 and 6 hours exposure time, respectively, compared to those of control and suppressed by probucol to control levels. At high concentration (10? M) Ang Ⅱ suppressed the activity of SOD without affecting the production of hydrogen peroxide on the other hand, at low concentration (less than 10? M) Ang Ⅱ showed reverse results. On ultrastructural examination, we could see the shortened and fused microvilli on GEpC surface by 10? M of Ang Ⅱ, which change could be prevented by prevented by probucol. Conclusion : We could suggest that Ang Ⅱ induces the generation of superoxide anion and the suppression of the activity of SOD, and subsequent oxidative stress leading to increase glomerular permeability by disruption of glomerular filtration barrier.(Korean J Nephrol 2004;23(3):396-404)
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