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Thrombospondin-1 첫 번째 type I repeat 펩티드의 신혈관형성 억제작용 = Inhibition of Angiogenesis by the First Type I Repeat Peptides of Thrombospondin-1
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발행기관
학술지명
해부·생물인류학 (Anat Biol Anthropol)(Anatomy & Biological Anthropology)
권호사항
발행연도
2015
작성언어
Korean
주제어
등재정보
KCI등재
자료형태
학술저널
수록면
223-238(16쪽)
제공처
신혈관형성 (angiogenesis)은 척추동물의 발생과정 또는 질병 시에 수반되는 중요한 생물학적 현상이다. 혈관형성 억제물질의 하나로 알려진 Thrombospondin-1 (TSP-1)은 CSVTCG 아미노산 서열을 포함하는 두 번째와 세 번째 type I repeat 부분이 혈관내피세포의 이동을 억제함으로써 혈관형성을 차단하는 것으로 알려져 있으나 CSVTCG 서열과 다른 서열을 갖는 첫 번째 type I repeat 부분의 역할은 잘 알려져 있지 않았다. 따라서 본 연구에서는 아미노산 서열의 차이를 나타내는 사람과 소 TSP-1의 첫 번째 type I repeat 부분 (TSR-1)이 신혈관형성 억제능력에 있어서 어떠한 차이를 나타내는지 규명하였다.
이를 위해 TSR-1 펩티드 또는 PBS를 섞은 Matrigel에 bFGF를 첨가하여 생쥐복부피하에 주사함으로써 신혈관형성을 유도하였고 일주일 후에 헤모글로빈 양, 혈관의 개수, Matrigel의 색수치 등을 비교하여 신혈관형성 억제능력을 비교하였다. 또한 계란의 융모막 시험법을 통해서도 혈관형성을 억제하는지 확인하였다. 시험관내분석을 위해서는 TSR-1 펩티드를 배양 중인 HUVEC 세포에 처리하여 세포의 증식, 이동 및 맥관형성능력 등을 비교하였다. TSR-1 펩티드의 세포사멸효과는 유세포분석법으로 비교하였다.
실험 결과 소와 사람의 TSR-1 펩티드는 in vivo Matrigel assay와 CAM assay에서 신혈관형성을 억제하였으며, 소의 TSR-1 펩티드가 사람의 TSR-1 또는 대조군 펩티드 (CSVTCG)에 비해 강한 억제효과를 나타내었다. 그리고 소와 사람 TSR-1 펩티드 및 CSVTCG 펩티드는 모두 HUVEC 세포의 증식은 억제하지 못했지만 세포이동 및 세포사멸을 조절함으로써 신혈관형성을 억제하였다. 이상의 실험 결과를 통해 사람과 소의 TSR-1 펩티드는 아미노산 서열은 다르지만 CSVTCG 서열이 아니더라도 유사한 펩티드로서 신혈관형성을 억제하는 능력을 나타낸다는 사실을 확인할 수 있었다.
Angiogenesis is the fundamental biological phenomenon in the development of vertebrates and various pathophysiological process such as cancer, inflammation and wound healing. Thrombospondin-1 is a well-known anti-angiogenic molecule which is distributed in the extracellular matrix of various tissues. The second and third type I repeats of human TSP-1 have inhibitory effects on endothelial cell migration and induce angiogenesis inhibition. However the role of the first type I repeat was not elucidated. In addition, the first type I repeat of bovine TSP-1 has CSVTCG amino acid sequence which is known to have anti-angiogenic activity. In the present study, we compared the inhibition of angiogenesis to investigate the role of the first type I repeat of the human and bovine TSP-1.
Matrigel was mixed with or without TSR-1 peptides and then injected into C57BL/6J mice. We compared angiogenesis inhibition activity by hemoglobin assay, microvessel density and optical density value after 7 days. Furthermore, inhibition of angiogenesis was confirmed on CAM assay by TSR-1 peptides. For in vitro angiogenesis assay, TSR-1 peptides were treated on the proliferation, migration, and tube formation assay of HUVEC. Apoptosis effect of TSR-1 peptides was confirmed by apoptosis assay kit and flow cytometry.
Bovine and human TSR-1 peptides blocked neovascularization in in vivo Matrigel plug assay and CAM assay at 10 μM. Bovine TSR-1 peptides have shown stronger angiogenesis inhibition in bFGF-induced angiogenesis than human TSR-1 and CSVTCG peptides. However, all of TSR-1 peptides inhibit migration and tube formation of HUVEC in in vitro. Furthermore, these peptides also induced apoptosis of HUVEC. These results suggest that TSR-1 peptides of bovine and human TSP-1 have angiogenesis inhibition activity.
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