인체의 중이와 비강상피세포에서 수분과 전해질 이동의 조절 기전 차이 : 상피 나트륨 통로와 낭성섬유증 막전도 조절자의 발현과 전기생리학적 기능 = (The) differential regulation of mechanisms of regulating fluid and electrolyte transport between human middle ear and nasal epithelial cells : expression and electrophysiologic activity of the epithelial sodium channel and the cystic fibrosis transmembrane conductance regulator

국문 초록 (Abstract)

서론 및 목적: 기도상피세포 내의 상피 나트륨 통로(epithelial sodium channel; ENaC)는 섬모주위액의 흡수와 능동적인 Na^(+) 이동의 주요 통로로 작용한다. 기도상피세포에서 Cl^(-)의 이동은 주로 낭성섬유증 막전도 조절자(cystic fibrosis transmembrane conductance regulator; CFTR)를 통해 이루어진다. 본 연구의 목적은 중이와 비강상피세포에서 수분의 흡수 및 분비조절에 관여하는 인자인 ENaC와 CFTR의 발현을 확인하고 전기생리적인 기능의 차이를 알아보기 위함이다.
재료 및 방법: 중이와 비강상피세포의 일차배양 세포주를 연구에 이용하였다. ENaC와 CFTR의 전기생리학적 기능 평가를 위해 중이와 비강상피의 배양 세포주에 amiloride(ENaC 길항제)와 forskolin(CFTR 활성제)을 처리한 후 단락전류를 측정하여 비교 분석하였다. ENaC와 CFTR의 발현을 평가하기 위하여 Western blotting 방법으로 분석하였다. ENaC와 CFTR의 수분흡수 기능을 평가하기 위하여 상피세포 표면에 수분을 추가한 다음 광학적 분석을 하였다.
결과: 중이상피세포에서 amiloride 처리 후의 단락전류는 비강상피 세포에서보다 증가되었고 forskolin 처리 후의 단락전류는 비강상피 세포에서보다 감소되었다. 중이상피세포에서 ENaC의 모든 소단위는 비강상피세포에서보다 강하게 발현되었고 CFTR은 약하게 발현되었다. 수분흡수율 변화에 대한 amiloride의 영향은 비강상피세포에서보다 중이상피세포에서 더 강했고 forskolin에 의해서는 비강상피세포에서 보다 중이상피세포에서 더 약하게 영향을 받았다.
결론: 중이상피의 수분과 전해질 조절은 주로 ENaC에서 이루어졌으며 CFTR의 역할은 ENaC에 비해 미약하였다. 전해질 이동 통로의 기능을 더 명확하게 규명하기 위하여 앞으로 동물의 생체 내 실험 및 또 다른 전해질 이동 통로에 대한 연구가 필요할 것으로 생각된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Introduction and objectives: The epithelial sodium channel(ENaC) is essential for periciliary fluid absorption and active Na^(+) transport. Chloride transport in the epithelium of the airway occurs through the cystic fibrosis transmembrane conductance regulator(CFTR). The objects of this study were to evaluate the protein expression of ENaC and CFTR and to compare the electrophysiologic activity of ENaC and CFTR in normal human middle ear epithelial(NHMEE) cells with those in normal human nasal epithelial(NHNE) cells.
Materials and methods: Primary cultures of NHMEE and NHNE cells were prepared. The samples of epithelial culture were voltage clamped and short-circuit current was measured after treatment of amiloride(ENaC inhibitor) and forskolin(CFTR activator). Western blotting was performed to evaluate the expression of ENaC and CFTR proteins. The absorption rate was measured by optical analysis after applying fluid to the luminal surface of cells in order to evaluate the role of ENaC and CFTR in fluid absorption.
Result: The mean amplitude of the ISC by amiloride, which reflects the activity of the ENaC is much larger in the NHMEE cells than in the NHNE cells. The forskolin-induced short-circuit current was significantly smaller in the NHMEE cells than in the NHNE cells. ENaC was detected in the NHMEE cells and its expressions were stronger than those in the NHNE cells. CFTR was also detected in the NHMEE, however its expression was weaker in the NHMEE cells than in the NHNE cells. The NHMEE cells showed higher amiloride-dependent fluid clearance than NHNE cells. In contrast, forskolin-dependent fluid clearance was much lower in the NHMEE cells than in the NHNE cells.
Conclusion: We have demonstrated that the regulation of fluid and electrolyte transport in NHMEE was mainly performed through the ENaC. The role of CFTR was limited compared to that of ENaC. This study is limited because of in vitro data. It is necessary to study in vivo data and other ion channels.

목차 (Table of Contents)

• 목차
• 국문 초록 = 1
• 서론 = 3
• 재료 및 방법 = 7
• 결과 = 14
• 고찰 = 23
• 결론 = 29
• 참고문헌 = 31
• ＝ABSTRACT＝ = 37