Impaired DNA Synthesis by Copper Cytotoxicity in LEC Mutant Rat

• 발행기관: 대한해부학회
• 저자명: 김진경(Jin-Kyung Kim) 권영미(Young-Mi Kwon) 오재민(JaeMin Oh)
• 간행물 정보: 『대한해부학회지』제37권 제6호, 565~570쪽, 전체 6쪽
• 주제분류: 의약학 > 의학일반
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2004.12.31

국문 초록

LEC (Long-Evans Cinnamon) 쥐는 Long Evans Agutie (LEA) 쥐의 자연돌연변이체로 생후 120일 전후로 돌연히 황달이 발 생하여 약 40%가 간부전 상태로 사망하는 실험동물이다. 남은 60%의 쥐는 사망하지 않지만 간세포 괴사와 재생을 반복해 가면서, 생후 1년이 지나 간염이나 간암이 발생되어 사망하게 된다. LEC 쥐의 간염 발생 기작은 담즙으로의 구리의 배설이 잘 이루어지지 않아 간에 과량의 구리가 축적됨으로 일어나게 되고, 사람의 Wilson’s disease의 모델 동물로 사용되고 있다. 이렇듯 LEC 쥐의 간에는 정상 쥐의 50배에서 100배의 구리가 축적되어 있어 구리에 의해 유발되는 독성실험에 유용하게 이용되고 있다. 본 연구에서 LEC 쥐에서 보이는 과량의 구리의 축적이 EGF나 Insulin의 자극을 통한 DNA 합성에 미치는 영향을 간세포의 초대배양세포를 이용하여 관찰하였다. 생후 1개월과 4개월의 정상 쥐와 LEC 쥐의 간세포를 분리하여 EGF와 insulin을 처리한 후, [3H]-thymidine incorporation과 DNA 합성기(S기)에 존재하는 세포를 측정한 결과 LEC 쥐에서의 [3H]-thymidine incorporation과 S기의 세포가 대조군인 정상 쥐에 비교해 현저하게 감소되어 있는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구팀은 LEC 쥐의 간세포에서 보이는 EGF와 insulin과 같은 성장자극에 대한 저 반응성의 기작으로, 과량의 구리의 축적이 염색체의 불안정성을 초래하거나, 혹은 DNA합성에 필요로 하는 신호전달 계에 손상을 주어 DNA의 합성을 저해 하고 있을 것 이라는 가능성을 검토 하였다. 염색체에 불안정성을 조사하기 위해서는 histone H1을, 핵 내 신호 전달 계로, 핵 내 단백질의 인산화 정도를 관찰하였다. 그 결과 LEC 쥐의 histone H1의 상태 및 EGF와 insulin의 자극에 따른 핵 내 단백질의 인산화 정도는 정상 쥐와 유사하였다.

영문 초록

Long-Evans Cinnamon (LEC) mutant rat, which spontaneously develops a necrotizing hepatic injury at 4~5 months of age, reveals an excess hepatic copper accumulation and is a good model for studying the detail mechanism of cellular copper toxicity. We have observed the effects of copper toxicity on DNA synthesis upon growth stimulation by treating primary-cultured hepatocytes of LEC rat with epidermal growth factor (EGF) and insulin. DNA synthesis measured by [3H]-thymidine incorporation and DNA synthesis S-phase cells in LEC rat significantly decreased when compared to those of normal F344 rat. Since DNA synthesis was impaired in LEC rat, we examined the detail mechanism by determining the histone content, which are involved in DNA stability, and the phosphorylation of nuclear protein. However, the histone contents and phosphorylated nuclear protein upon growth stimulation was intact in LEC rat. These results suggest that a cellular event other than protein phosphorylation required for the initiation of DNA synthesis upon growth stimulation is impaired by copper cytotoxicity in LEC rat.

키워드

Copper LEC mutant rat Histone Protein phosphorylation Toxicity 구리 LEC 쥐 Histone 단백질의 인산화 독성