IL-β의 인슐린 분비 자극효과와 그 과정에 관여하는 인자들 = The Stimulatory Effect of IL-1on The Insulin Secretion and its Relating Factors

국문 초록 (Abstract)

연구배경： IL­1β는 용량과 노출시간에 따라 인슐린분비에 대해 상반되는 효과를 가지고 있다. IL­1β의 인슐린 분비 억제효과는 제1혁명 당뇨병의 자가면역 기전과 관련되어 잘 알려져 있으나 인슐린 자극효과에 대해서는 아직 명백히 밝혀지지 않았다. 이에 저자 등은 IL­1β의 다양한 농도에 따라 백서의 췌도세포에서 인슐린 분비에 미치는 영향을 살펴보고, 그 기전으로 인슐린 생합성, iNOS의 발현, 칼슘통로의 활성도 변화여부를 알아보고자 하였다.
방법：200∼300g인 수컷 Sprague­Dawley 백서의 췌도를 변형된 Lacy＆Kostianovsky's 방법으로 분리한 후 IL­1β의 다양한 농도（0, 0.5, 5, 50, 500pmol／L）에 2, 6, 24시간 노출시켜 췌도세포의 형태, 생존능을 관찰하고 인슐린 분비능 및 췌도세포내 인슐린 함량을 측정하였으며, 전전구 인슐린 mRNA발현, iNOS mRNA발현을 RT­PCR을 통해 확인하였고, 세포의 칼슘 통로 활성도 변화 여부를 측정하였다.
결과：1） IL­1β에 노출되 췌도의 생존능：2시간 노출시는 대조군과 차이가 없었으나, 6시간 고농도군과 24시간 모든 군에서 생존능이 감소되었다.
2）인슐린 분비능은 IL­1β를 2시간 5poml／L이상의 고농도와 6시간 0.5pmol／L 저농도 처리시 대조군에 비해 의미있게 증가하였으나, 6시간과 24시간 5poml／L이상의 고농도에서는 의미있게 인슐린의 분비가 억제 되었다.
3）췌도내 인슐린양의 변화는 IL­1β의 시간과 농도에 따라 배지내의 인슐린 변화와 비슷한 경향을 보였으나 통계학적으로 의미있는 차이는 없었다.
4）전전구인슐린의 mRNA발현은 2시간 50pmol／L이상 고농도의 IL­1β에서 의미있게 증가하였고, 6시간 처리군에서는 의미있는 차이는 없었으나, 24시간에서 IL­1β의 용량의존적으로 억제되었다.
5）iNOS mRNA는 IL­1β 처리 후 2시간부터 발현되기 시작하여, 6시간에 최고에 달한 후 24시간에는 점차 감소하였다. IL­1β의 처리시간과 무관하게 5poml／L이상의 고농도에서 용량에 따라 발현이 증가하였다.
6）칼슘통로 활성도는 IL­1β의 농도나 시간에 따라 유의한 차이가 없었다.
결론： IL­1β는 단시간 고용량이나 장기간 저용량에서 인슐린 분비와 생합성을 증가시키며, 이런 효과는 iNOS나 칼슘 통로 활성도 변화와는 무관한 것으로 생각된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Background : The inhibitory effort of IL-1β on the insulin secretion has been validated in pathogenesis of type 1 diabetes, but complex results about the stimulatory effect of IL-1β have been reported. The aims of this study are to clarify the effects of IL-1βon insulin secretion of pancreatic islets and to investigate the mechanisms in terms of preproinsulin synthesis, inducible NOS expression, and calcium channel activity.
Method : Islets were isolated from male Sprague-Dawley (SD) rat by modified Lacy-Kostianovsky's method. After islets were treated with different concentrations (0, 0.5, 5, 50, 500 pmol/L) and exposure time (2, 6, 24 hours) of IL-1β, morphology, viability, static stimulation of insulin to glucose, insulin content, preproinsulin mRNA expression, iNOS mRNA expression and calcium channel activity were measured.
Results : 1) Viability o islets was reduced in high concentrations of long term exposure of IL-1β. 2) Insulin secretion was stimulated in islets treated with 5, 50, and 500 pmol/L of IL-1β for 2 hours. 3) Insulin content was not significantly different regardless of concentration and exposure time of IL-1β. 4) Preproinsulin mRNA expression increased in islets treated with 50, 500 pmol/L of IL-1β for 2 hours. After 24 hours, it decreased in dose dependent manner. 5) iNOS mRNA expression was detectable after 2 hours in the presence of IL-1β, peaks at 6 hour and decreased after 24 hours. It was increased above 5 pmol/L of IL-1β in dose dependent manner. 6) Activities of the voltage-dependent Ca^2+ channels were not different among groups.
Conclusion : IL-1β plays a positive role in terms of insulin secretion and insulin synthesis in high concentration of short term or low concentration of long term. These effects of IL-1β might be neither dependent of iNOS pathway nor Ca^2+ channel activity (J Kor Diabetes Asso 431～443, 2000).