췌장 별세포에서 비타민 A 지방 작은방울의 형성에는 알부민이 필요하다 = Formation of Vitamin A Lipid Droplets in Pancreatic Stellate Cells Requires Albumin

국문 초록 (Abstract)

만성췌장염의 섬유화나 췌장암의 결합조직증식증(desmoplasia)과 관련이 있는 췌장 별세포(성상세포, pancreas stellate cell, PaSCs)는 비활동성 휴지기에는 세포질의 지방 작은방울로 비타민 A를 가지게 되며 알코올, 사이토카인 혹은 성장인자와 같은 섬유발생 전단계 매개물(profibrogenic mediator)의 자극에 의해 이 지방 작은방울이 소실되면서 활동기인 근육섬유모세포양 세포(myofibroblast-like cell)로 바뀌게 된다. 이때에 α-smooth muscle actin (α-SMA)이 생기고 I형 collagen과 같은 세포외 바탕질(extracellular matrix)이 생성된다. 비타민 A는 혈중에서 retinol-binding protein이나 알부민에 결합하여 순환하다가 간, 췌장, 폐, 신장 등의 별세포에 들어간다. 별세포에서 비타민 A 작은방울의 생성 기전은 아직 잘 모르고 있다. Gut지 59권 1382쪽에 발표된 Kim 등1의 연구는 Sprague-Dawley 쥐에서 분리한 PaSCs를 배양하여 알부민을 포함한 α-SMA, I형 collagen 등의 발현을 Western blot 분석으로 확인하였으며, 분리한 전체 RNA에서 real-time PCR로 쥐 알부민의 gene expression을 분석하였다. 슬라이드에 봉입된 PaSCs는 지방 작은 방울을 확인하기 위하여 oil red O로 염색하여 330-360 nm의 자외선으로 비타민 A 특이 자가형광으로 관찰하였다. 이들의 Westernblot 관찰결과 쥐 췌장에서 분리한 휴지기의 PaSCs에서 알부민이 발현되었으며 휴지기의 PaSCs의 활성화는 in vitro 배양의 기간 및 PaSCs의 활성화 표지자인 α-SMA의 발현과 직접 관련이 있으며 3일 배양까지는 알부민이 발현된다. 그러나 5일이 지나면 알부민의 발현은 급격히 줄어들며 이 시기가 되면 세포질에 비타민 A를 함유하는 지방 작은 방울이 매우 풍부해지다가 점차 줄어들게 된다. Real-time PCR에서도 알부민의 mRNA가 비슷한 기간에 발견되었다. 항알부민 항체를 이용한 면역형광 염색에서는 배양 3일째의 PaSCs에서 알부민은 세포질 내의 지방 작은방울에 강하게 신호를 나타내었다. 그러나 Lipofectamine 2000으로 전사된, 활성화된 PaSCs에서는 세포질 내에서는 약하게 발현되었다. 별세포에 들어간 retinol은 주로 retinyl palmitate에 의해 retinyl ester가 되는데 여기에 알부민은 domain III를 통해 결합한다는 사실이 밝혀진 바 있으며 이번 연구에서는 mutant 알부민(R410A/ Y411A/K525A)은 면역형광염색에서 세포전반에 표현되었으나 wild-type 알부민은 지방 작은방울에 강하게 발현되는 것으로 보아서 알부민이 비타민 A 지방 작은방울의 생성에 관여하는 것으로 보았다. 마지막으로 강력한 섬유발생 전단계 매개체인 TGFβ1으로 배양 2.5일째의 휴지기 PaSCs를 처치하였을 때에 알부민의 단백이나 mRNA의 양이 반 이상 줄어 들었다. 이 연구의 결과에 의하면 알부민이 췌장 별세포에 비타민 A 지방 작은방울의 생성에 역할을 하며, 알부민이 안정되도록 전사된 성상세포는 섬유화 매개물인 TGFβ에 저항성이 있으며, 알부민 발현을 억압했을 때는 별세포의 retinol에 의한 섬유화로의 형질변형을 막을 수 있어서 알부민이 별세포의 활성화에 직접 영향을 준다고 주장하였다.