마우스 모델에서 덱사메타손에 의한 십이지장과 신장 칼슘관련 유전자의 감별 조절 : Differential Regulation of Duodenal and Renal Calcium-Processing Genes by Dexamethasone in a Mouse Model

국문 초록 (Abstract)

합성 glucocorticoid (GCs)인 덱사메타손 (dexamethasone, Dex)은 항염증제 또는 면역억제제로써 널리 사용되어지고 있지만 골다공증을 포함한 여러 가지 부작용을 야기한다. 기존 실험에 의하면 Dex의 지속적 투여는 마우스 십이지장의 Calbindin-D9k (CaBP-9k) 발현을 억제하고 이 억제된 CaBP-9k에 의해 칼슘 흡수 장애를 일으켜 glucocorticoid- induced osteoporosis (GIO)가 유도되는 것으로 나타났다. 본 연구는 십이지장과 신장의 칼슘관련유전자들인 TRPV5/6, CaBP-9k/28k, NCX1 및 PMCA1b에 대한 Dex의 역할을 구명하는데 있다. 본 실험을 위해 성숙 수컷 마우스에게 약리학적 농도의 Dex를 단기(1일) 또는 장기(5일)간 매일 투여하였다. 십이지장의 TRPV6, CaBP-9k 및 PMCA1b mRNA와 신장의 TRPV5, CaBP-9k 및 NCX1 mRNA 발현은 Dex를 1일 투여 후 높게 유도 되었지만, 신장의 TRPV6 mRNA 발현은 감소되었다. 또한 칼슘관련 유전자의 조절인자인 십이지장의 glucocorticoid receptor (GR) mRNA와 vitamin D receptor (VDR) mRNA 그리고 신장의 parathyroid hormone receptor (PTHR) mRNA와 VDR mRNA는 Dex를 1일 처리하였을 때 증가하였다. Dex를 장기간 투여하였을 경우, 십이지장의 TRPV6, CaBP-9k, VDR 및 GR mRNA 발현은 감소되었고, 혈중 PTH증가로 인한 혈중 칼슘농도는 증가하였다. 단기간 처리한 Dex는 십이지장과 신장에서 GR, PTHR 및 VDR mRNA 발현을 일시적으로 증가시키며, 동시에 칼슘관련유전자들의 전사를 증가시켰다. 지속적인 Dex 투여는 십이지장의 VDR mRNA 그리고 신장의 GR mRNA 발현을 감소시켜, 십이지장의 TRPV6 및 CaBP-9k mRNA 발현을 감소시켰다. 결과적으로, GCs에 의한 십이지장에서의 칼슘 흡수 장애는 주로 십이지장 TRPV6와 CaBP-9k 유전자 발현 억제에 기인하며, GIO의 칼슘항상성에 있어서 억제 조절에 관여하는 것으로 나타났다.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. INTRODUCTION 1
• Ⅱ. MATERIALS AND METHODS 4
• 1. Experimental animals and treatments 4
• 2. Real-ime PCR using TaqManTM Probe 4
• 3. Biochemical analysis 5
• 4. Histological analysis 5
• 5. Western blot analysis 6
• 6. Data analysis 6
• Ⅲ. RESULTS 8
• 1. Biochemical effect of Dex on serum and urine calcium levels 8
• 2. Short term effect of Dex on duodenal and renal expression of calcium-processing genes 10
• 3. Long term effect of Dex on duodenal and renal expression of calcium-processing genes 12
• 4. Localization of CaBP-9k and TRPV6 protein in the duodenum and kidney 14
• 5. Effect of Dex on GR, PTHR and VDR gene expression 16
• 6. Parathyroid gland size analysis 18
• Ⅳ. DISCUSSION 20
• Ⅴ. CONCLUSION 24