수축에 의한 심근세포의 스트레스에 대한 apolipoprotein J/clusterin 의 세포보호 효과 : 백서에서의 실험적 연구 = Protective effect of apolipoprotein J/clusterin in cardiomyocyte from contraction-induced stress in rats
목적
본 연구는 도부타민 유도성 심근 스트레스를 받은 생쥐 모델을 이용하여, 스트레스에 대한 apolipoprotein J (apoJ)/ clusterin의 발현을 알아보고 심근 세포 보호 물질로서 작용하는지 밝히고자 하였다.
대상 및 방법
태생12주의 백서를 대상으로 하였다. 약물 처리를 하지 않은 대조군 (n=6)과 도부타민 (??dobutamine HCl 280.3mg/
5mL, 명문제약, 서울)을 사용한 심근 과수축 스트레스 유발 실험군 (n=12)으로 나누었다. 실험군은 복강내 주사 마취 후에 꼬리 정맥을 통하여 도부타민을 주사한 후 2분 후에 심장을 적출하였다. 적출한 심장은 심첨, 심체, 심저로 나누었고 4μm 두께로 조직절편을 만든 뒤 면역조직화학 염색처리를 통하여 열충격단백질 (Hsp70, Hsp27)과 apoJ/clusterin을 관찰하였다. 일부는 급속 냉동한 후 열충격단백질과 apoJ/cluste-
rin분비를 정량화 하는 웨스턴 블롯팅 (western blotting)에 사용하였다.
ApoJ/clusterin의 심근 세포 내 작용을 확인하기 위해 심근 배아 세포 (H9C2)에 과산화수소를 처리하여 세포자살 (apoptosis)을 유발시킨 후 세포생존능을 알아보았으며 MCF-7/hClu배지를 통해 과발현되는 apoJ/clusterin을 심근 배아 세포에 뿌려준 후 과산화수소를 처리하여 결과를 MTT (3-4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium
bromideThiazolyl blue)분석과 DAPI (4`-6-Diamidino-2-2 Phenylindole )염색을 통하여 비교 분석하였다.
결과
면역조직화학 염색에서 열충격단백질 70과 27은 대조군 (n=6)과 실험군 (n=12) 심장의 심근 내막 과 심근에서 모두 관찰 되었다. ApoJ/clusterin은 주로 심근 내막에서 발현되었는데, 대조군에 비하여 실험군에서 발현이 강하게 관찰되었다. 심장조직내 열충격단백질 70과 27, 그리고apoJ/clusterin 발현을 웨스턴 블롯팅을 통해 정량적으로 분석하였을 때에도 열충격단백질 70과 27은 대조군과 실험군 사이에서 의미있는 발현의 차이가 없었지만, apoJ/clusterin은 대조군 (30.5 ± 5%)에 비하여 실험군 (71 ± 9%)에서 그 발현이 의미 있게 증가되어 있음을 확인하였다 (p < 0.05). 또한 세포자살을 유도한 후 시행한 MTT분석에서 apoJ/clusterin이 과발현된 세포는 생존능력이 증가하였고, DAPI염색에서도 apoJ/clusterin이 과발현된 세포는 과산화수소 처리 후에도 핵의 분절화가 없는 세포자살 억제기능이 있음을 확인하였다.
결론
ApoJ/clusterin은 수축에 의한 심근 세포의 스트레스에 의하여 발현되며 세포 보호 효과를 갖는 샤페론임을 규명하였다.
Purpose:
Clusterin is not well known for its ability to “protect” the structure and function of native heart. Considering the role of key proteins in improving contractile recovery and reducing infarct size in heart after ischemic injury, heat shock proteins are well known. However, author postulate that clusterin/apolipoprotein also exerts an cytoprotective effect as chaperone.
Materials and Methods:
To test this hypothesis, author used anesthetized rats hypercontracted by dobutamine injection via tail vein. Control and hypercontracted heart were extirpated. Comparative analysis of heat shock proteins and clusterin in hypercontraction of cardiomyocyte was done by western blotting and immunohistochemical staining.
Results:
Western blot and immunohistochemistry demonstrated expression of clusterin and heat shock proteins in dobutamine induced hypercontracted rat heart. The expression of clusterin was restricted to endocardium around papillary muscles.
Conclusion:
These results support a key cytoprotective role for clusterin. Clusterin is very sensitive chaperone, that is produced in endomyocardium under dobutamine induced hypercontraction.
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