PDGF-BB를 처리한 hTERT 간성상세포주의 유전자 발현 양상과 Wnt 신호 활성 양상 분석 = Transcriptional profiling and Wnt signaling activation in proliferation of human hepatic stellate cells induced by PDGF-BB

국문 초록 (Abstract)

목적: 간 성상세포의 증식은 간 섬유화 과정에서 중요한 역할을 한다. Platelet-derived growth factor (PDGF)는 매우 강력한 간성상세포 증식 촉진 물질이다. 사람의 간성상세포의 활성에 관여하는 유전자 발현 양상과 Wnt신호 활성화 과정을 이해하기 위하여 PDGF-BB로 증식이 유도된 인체간성상세포에서 올리고뉴클레오티드 마이크로어레이를 이용한 유전자 분석을 시행하였다. 대상과 방법: 본 연구에서는 Telomerase 역전사 효소가 첨가된 불사멸화된 사람의 간성상세포주 (hTERT HSC)가 사용되었다. PDGF-BB의 세포증식 촉진 효과는 WST-1 실험을 통해 확인하였다. PDGF-BB를 처리한 hTERT HSC의 전체적인 유전자 발현 정도를 보기 위해 1만 9천개의 사람 유전자가 포함된 칩을 사용하여 올리고뉴클레오티드 마이크로어레이를 수행하였다. 마이크로어레이 데이터는 실시간의 정량적 중합효소연쇄반응으로 검증하였다. Wnt 신호 활성화는 웨스턴블롯으로 확인하였다. 결과: PDGF-BB는 hTERT HSC의 증식을 강력하게 유도하였다. 마이크로어레이 데이터에서 PDGF-BB를 처리한 hTERT HSC의 경우 243개 유전자의 발현이 증가하였고 265개 유전자의 발현이 감소하였다. 무보정의 수직적인 군 분류 결과 PDGF-BB 처리군과 대조군은 유의하게 분리되었다. 마이크로어레이 데이터에서 대조군 대비 차이가 가장 큰 유전자들 중 glypican3(GPC3), BH3 interacting domain death agonist(BID) mRNA 실시간 PCR에서의 발현 양상은 마이크로어레이 데이터와 통계적으로 상응하였다. Wnt 신호 전달계 중 frizzled10 (FZD10), calcium/calmodulin-dependent protein kinase II alpha (CAMK2A)는 시간의 경과에 따라 증가하였고 FZD10 단백질 발현 증가는 웨스턴블롯에서도 확인되었다. 결론: PDGF-BB로 활성화된 인체 간성상세포의 전반적인 유전자 발현 및 Wnt 신호 전달계의 활성 양상은 간성상세포 활성 조절 유전자들을 찾는데 기여할 것으로 기대된다. 이런 결과들은 활성화된 간성상세포에 의한 초기 간섬유화의 기전을 이해하는 데에 중요한 단서를 제공해 줄 것이다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Background/Aims: This study aimed to better understand gene expression profiles of human hepatic stellate cell (HSC) activation and the relationship with the Wnt signaling pathway. Methods: The global transcript levels in platelet derived growth factor-BB (PDGF-BB)-stimulated hTERT HSCs were analyzed using oligonucleotide microarrays. Oligonucleotide microarrays with 19K human oligo chips were performed to obtain gene expression profiles associated with proliferation in human hTERT HSCs. The microarray data was verified by real time quantitative PCR and expression of the components of Wnt signaling was analyzed by Western blot. Results: Microarray data showed 243 up-regulated and 265 down-regulated genes in PDGF-BB-treated HSCs. The changes in expression of glypican3 and BH3 interacting domain death agonist (BID) mRNA in real time quantitative PCR, especially among the highly up- or down-regulated genes, were statistically consistent with the microarray data. The Wnt signaling pathway components, frizzled10 (FZD10) and calcium/calmodulin- dependent protein kinase II alpha (CAMK2A), showed increased expression in the short time course microarray and the up-regulation of FZD10 also occurred at the protein level. Our data showed various gene expression profiles during activation of human HSC. Conclusions: The up-regulated expression of FZD10 and CAMK2A suggests that the Wnt/Ca2+ signaling pathway is active in hTERT HSCs and may participate in HSC activation and proliferation. (Korean J Hepatol 2009;15:486-495)

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