Dexamethasone 투여 흰쥐 콩팥 토리쪽세관의 형태학적 적응반응

• 영문명: Adaptive Responses to Dexamethasone Treatment in Rat Kidney Proximal Tubules
• 발행기관: 대한해부학회
• 저자명: 이송은(Song Eun Lee) 남광일(Kwang Il Nam) 배춘상(Choon Sang Bae) 김백윤(Baik Yoon Kim) 박성식(Sung Sik Park) 안규윤(Kyu Youn Ahn)
• 간행물 정보: 『대한해부학회지』제36권 제1호, 265~274쪽, 전체 10쪽
• 주제분류: 의약학 > 의학일반
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2003.02.28

국문 초록

체내 glucocorticoid의 증가는 콩팥 세관에서 H+의 분비와 HCO3-의 재흡수를 증가시켜서 대사성 알칼리증을 일으킨다. 토리쪽세관에서 HCO3-의 재흡수는 첨부세포막의 H+-ATPase와 Na+/H+ exchanger (NHE-3), 바닥쪽세포막의 Na+/HCO3 - cotransporter-1 (NBC-1)에 의해 일어난다고 알려져 있다. 본 연구는 흰쥐 콩팥토리쪽세관에서 dexamethasone 투여에 의한 NHE-3와 NBC-1 단백 발현의 변화를 면역조직화학적 방법으로, 토리쪽세관 상피세포의 형태학적 변화를 전자현미경으로 관찰하였다. 면역조직화학 소견에서 대조군의 NHE-3에 대한 강한 면역반응성은 토리쪽세관 S3 부위의 첨부세포막과 솔가장자리에서 관찰되었으며, S1과 S2 부위에서는 중등도로 관찰되었다. NBC-1에 대한 강한 면역반응성은 S1과 S2 부위의 바닥쪽세포막에서만 관찰되었다. Dexamethasone 투여 실험군에서 NHE-3에 대한 면역반응성은 대조군과 같이 토리쪽세관의 S1, S2와 S3 부위에서 관찰되었으나 발현 정도는 상당히 증가되어 관찰되었다. NBC-1에 대한 면역반응성은 대조군과 같이 S1과 S2 부위에서 관찰되었으며, 발현 정도는 현저히 증가하였다. 전자현미경 관찰결과, 대조군에서 S1과 S2 부위는 첨부세포질내에 많은 공포와 소포가 관찰되었고, S3 부위는 S1과 S2 부위에 비해 솔가장자리의 길이가 길고, 세포질내 사립체의 수와 크기가 적었다. Dexamethasone 투여군에서는 대조군에 비해 S1과 S2 부위에서는 첨부세포막의 관소포와 소포가 증가하였으며, 솔가장자리 미세융모의 길이와 수가 증가하였다. 바닥쪽세포막의 주름은 현저히 증가되었고, 세포질내 사립체의 수가 증가되었다. S3부위에서는 솔가장자리미세융모의 수와 길이 그리고 사립체의 수가 증가되었지만, 바닥쪽세포막은 대조군과 비슷한 양상이었다. 이상의 결과로 장기간 glucocorticoid의 체내 농도의 증가는 콩팥 토리쪽세관에서의 NHE-3와 NBC-1 단백발현을 증가시켜 HCO3- 재흡수를 촉진시키며, 이러한 적응반응은 토리쪽세관 상피세포의 미세형태학적인 변화에 기인할 가능성을 시사하였다.

영문 초록

Excess accumulation of glucocorticoid increases acid secretion and HCO3- reabsorption in the kidney. Reabsorption of HCO3-, which almost occurs at the proximal tubule, is mediated Na+/H+ exchanger-3 (NHE-3) and H+-ATPase on the apical membrane and the Na+/ HCO3- cotransporter-1 (NBC-1) on the basolateral membrane. Impact of glucocorticoid was investigated by immunohistochemistry and electron microscopy to correlate the changes with the effect of in vivo dexamethasone treatment for the rat kidney proximal tubule. In a control group, immunoreactivity of NHE-3 was detected in the apical membrane and the brush borders of S1, S2 and S3 segments of the proximal tubule. Immunoreactivity of NBC-1 was detected in the basolateral membrane of S1 and S2 segments of the proximal tubule. Immunoreactivity of NHE-3 and NBC-1 protein was more pronounced in dexamethasone treated groups than the control group. Dexamethasone 1 mg/kg caused most intense immunoreactivity for NHE-3 and NBC-1 protein, however, 0.01 mg/kg and 0.1 mg/kg produced less intense immunoreactivity with no appreciable differences between these lower doses of dexamethasone groups. By electron microscopy, the tubular cells of S1 segment of the control group revealed numerous mitochondria, endocytic apparatuses, lysosomes and many basal cytoplasmic processes. In dexamethasone treated groups, the cells of S1 and S2 segments of the proximal tubule had more mitochodria and more basolateral invaginations and had an increased number of more elongated microvilli, compared with the control group. The cells of the S3 segment of the control group showed scant lateral interdigitations and had a few smaller mitochondria. The cells of the S3 segment of dexamethasone treated groups had many mitochodria and an increased number of microvilli in the brush border, but revealed no difference of basolateral invaginations among the different groups of dexamethasone. These results indicate that prolonged administration of excess glucocorticoid increases NHE-3 and NBC-1 protein, and the up-regulation of these proteins could result in increased HCO3- reabsorption in the rat renal proximal tubules. It also suggests that these adaptive responses closely correlate to morphological alterations of proximal tubular epithelial cells.

키워드

Dexamethasone 토리쪽세관 NHE-3 NBC-1 전자현미경 Dexamethasone Proximal tubule NHE-3 NBC-1 Electron microscope