마우스의 신장에서 glucocorticoid receptor β를 매개로 cortisol에 의한 parathyroid hormone-like hormone 조절 = Regulation of parathyroid hormone-like hormone by cortisol via glucocorticoid receptor β in the kidney of mice

국문 초록 (Abstract)

Parathyroid hormone-like hormone (PTHLH)는 뇌, 부갑상선, 신장 및 자궁 등 여러 조직들에서 발현이 관찰되는 peptide성 성장인자며, autocrine 또는 paracrine 작용에 따라 유선과 연골 성 경골, 모낭의 발달과 형성에 관여 한다고 알려져 있다. 본 연구는 성별에 따라 마우스의 신장에서 부신피질호르몬인 aldosterone과 cortisol에 의해서 PTHLH의 발현에 미치는 영향과 이들 발현이 glucocorticoid receptor α/β (GRα/β) 에 의해 조절되는지를 검토하였다. 그 결과는, 암컷마우스보다 수컷마우스에PTHLH발현이1일령부터9주령까지 더 높은 것을 확인하였다. Immunohistochemistry실험을 통하여 PTHLH 발현은 성별에 관계없이 마우스에서 신장의 수질부 보다 피질부에서 더 관찰되었으며, 신장의 근위세뇨관의 상피세포에서 관찰되었다. 4주령 미성숙 마우스에 3일 동안 aldosterone과 cortisol을 처리하였을 때, 신장의 PTHLH mRNA 및 단백질 발현이 수컷마우스에서 aldosterone처리시 1.5배 증가, cortisol 처리시 2배 이상 더 높게 증가하는 것을 확인하였다. 또한, 성별에 관계없이 마우스의 신장 모두에서GRα의 단백질 발현은 변화가 없었으나, 수컷마우스 신장에서는cortisol 처리에 의해 GRβ가 유효성 있게 증가하였다. 그러나aldosterone처리시, GRβ는 증가 또는 감소를 확인할 수 없었다. 앞선 실험을 토대로 수컷마우스에cortisol의 길항제인 RU486(mifeprestone)을 100mg, 200mg씩 농도 의존적 실험 결과 RU486에 의해 농도 의존적으로 PTHLH의 발현이 감소되는 것을 확인하였다. 또한, 앞선 실험과 동일한 시료를 사용하여 glucocorticoid receptor의 단백질 발현을 관찰한 결과, GRβ는 농도 의존적으로 cortisol의 길항제인 RU486에 의해 유의성 있게 감소되는 것을 확인하였다. 결과적으로 PTHLH 발현은 수컷마우스에서 GRβ를 매개로 cortisol에 의해 조절된 것을 증명하였고, 성별에 따른 PTHLH발현의 차이는 아마도 GRβ의 기능에 의한 것으로 사료된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Parathyroid hormone-like hormone (PTHLH) is a peptide growth factor produced in a wide range of tissues from brain and parathyroid, to kidney and uterus. This peptide acts in an autocrine and/or paracrine manner to regulate the growth and differentiation of breast, endochondral bone, and hair follicles. The purpose of this study was to determine whether the adrenal cortical hormones, aldosterone and hydrocortisone (cortisol), modulate PTHLH expression via the glucocorticoid receptor alpha/beta (GR?\/?]) in mice. We found that renal expression levels of PTHLH mRNA were higher in males than in females up to 9 weeks of age. Using immunohistochemistry, we observed higher levels of PTHLH expression within the cortex than in the medulla in both male and female mice, and this expression was localized in the epithelial cells of the renal proximal tubules. Treatment of 4-week-old mice with aldosterone and cortisol for three days showed larger increases in both PTHLH mRNA and protein levels in males compared with females. The expression of GR?? in male, but not female, kidneys was significantly upregulated after treatment with cortisol, but not after treatment with aldosterone. Inhibition of glucocorticoid signaling by pre-treatment with a GR antagonist prior to cortisol administration largely abolished this cortisol-dependent increase in PTHLH and GR?] expression. Taken together, these results suggest that PTHLH expression in the kidneys of male mice may be regulated by cortisol signaling through GR?].

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. INTRODUCTION 1
• Ⅱ. MATERIALS AND METHODS 3
• 1. Chemicals 3
• 2. Experimental animals and treatments 3
• 3. RNA extraction and quantitative real-time PCR 4
• 4. Western blot analysis 5
• 5. Immunohistochemical staining 6
• 6. Data analysis 6
• Ⅲ. RESULTS 8
• 1. Changes of renal PTHLH gene expression in male and female mice 9
• 2. Localization of PTHLH protein in the kidneys of male and female mice 10
• 3. Effect of the steroid hormones cortisol and aldosterone on renal PTHLH expression 12
• Ⅳ. DISCUSSION 20
• Ⅴ. SUMMARY 25
• Ⅵ. REFERENCES 26