Effects of Flavonoids on Oxidative Stress Caused by High Glucose Concentration in Rat Podocytes : 쥐 신장 족세포에서 고농도의 글루코오스에 의한 산화적 스트레스에 미치는 플라보노이드의 효과

국문 초록 (Abstract)

쥐 신장 족세포는 높은 포도당 농도 하에서 ROS 생성 및 세포 외 기질 분해에 관련되어 당뇨병의 병인에 중요한 역할을 한다고 보고된 바 있다. 플라보노이드는 항산화제로써 자유 라디칼을 제거하거나 항산화제 효소의 양을 증가시켜 산화적 스트레스를 받은 세포를 정상으로 회복시킨다고 알려져 있다.
본 실험에서 저자는 쥐 신장 족세포에서 글루코오스에 치한 ROS 생성에 대한 다양한 플라보노이드의 영향을 조사하였다. ROS 생성은 DCF-DA를 이용하여 정량하였으며 지질 손상은 지질과산화물, 단백 손상은 카보닐 함량으로 측정하고 GSH 함량은 GSH/GSSG 비율을 통해 측정하였다. 기질금속분해효소-9 활성은 zymography를 통해 정량하였고 단백질 발현 정도는 Western blot 방법을 통해 확인하였다. 실험 결과 고농도의 글루코오스는 세포내의 ROS, 지질과산화물, carbonyl 형성을 증가시켰으며 글루타치온 함량은 감소시켰다. 또한 고농도의 글루코오스 처치는 신장 족세포의 기질금속분해효소-9 활성을 증가시켰다. 본 실험에서 사용한 플라보노이드 즉 (-)-epigallocatechin gallate (BGCG), fisetin, kaempferol, quercetin, genistein, resveratrol(3,5,4'-trihydroxystillbene), morin, chrysin, rutin, luteolin, myricetin, propyl gallate, gallic acid, naringenin, caffeic acid, catechin gallate, epicatechin이었으며 이들 대부분은 지질 과산화와 단백산화를 방지하고 GSH 함량을 정상으로 회복시켰다. 또한 글루코오스에 의해서 증가된 기질금속단백분해효소-9 활성을 유의하게 감소시켰다. 이러한 결과는 플라보노이드가 당뇨병 합병증의 예방과 치료에 유용하게 사용될 수 있음을 시사하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Glucose-related ROS (Reactive Oxygen Species) play a central role in diabetic pathogenesis. The increased production of ROS caused by hyperglycemia is known to be associated with platelet dysfuction, tissue remodeling via metalloproteinases and an increased production of AGE (advanced glycation end products). Glomerular visceral epitheial cells (podocytes) are highly differentiated and specialized cells which form an important component of the glomerular filtration barrier In this respect, the podocyte is important in the progression of glomerular diseases.
The aim of this study was to investigate the effects of various antioxidants on ROS production of the podocytes treated with high glucose (30 mM). Intracellular ROS production was measured using 2', 7'-dihydrodichlorofluorescein diacetate (DCF-DA). Alteration of intracellular GSH (glutathione) was assessed through GSH (glutathione)/GSSG (glutathione disulfide) ratio and AGE were measured by lipid peroxidation and protein carbonylation.
MMP-9 (Metalloproteinases-9) activity was analyzed with gelatin zymography and the protein level was detected by Western blotting. Glucose-related oxidative stress Induced the increase of ROS production, MMP-9 activity, lipid peroxidation and protein oxidation and the depletion of GSH in podocytes. The flavonoids used in this study were (-)-epigallocatechin gallate (EGCG), fisetin, kaempferol, morin, quercetin, genistein, resveratrol (3,5,4'-trihydroxystilbene), chrysin, rutin, luteolin, myricetin, propyl gallate, gallic acid, naringenin, caffeic acid, catechin gallate, epicatechin gallate. Most of them showed inhibitory effects on the lipid peroxidation and protein carbonylation induced by glucose-related oxidative stress. Also they restored the level of intracellular GSH and led to a reduction of the MMP-9 activities in podocytes.
These results suggest that the flavonoids might be useful to develop reagents to inhibit the glucose-related nephropathy.

목차 (Table of Contents)

• 목차
• (Abstract) = 1
• INTRODUCTION = 3
• MATERIALS AND METHODS = 6
• RESULTS = 10
• DISCUSSION = 29
• SUMMARY = 31
• REFERENCES = 32
• ABSTRACT (IN KOREAN) = 39