배뇨조절과 관련된 purinergic receptor와 vanilloid receptor의 상관관계와 변화

Abstract

[한글]

방광의 배뇨작용 조절에 관계하는 감각신경에 발현하는 신경전달물질 수용체로서 중요한 역할을 할 것으로 추측되는 것으로는 ATP를 ligand로 하는 P2X3와 capsaicin을 ligand로 하는 vanilloid receptor 1(VR1)이 있다. 이 두 가지 수용체를 이용한 새로운 배뇨장애 치료방법의 가능성을 알아보기 위해 두 수용체의 분포 및 두 가지 수용체 사이의 상관관계를 알아보았다. 생후 8주 된 Sprague-Dawley rat의 방광벽에 retrograde nerve tracer를 주입하고 방광자극군의 방광에는 0.5 % 아세트산을 주입하여, 1주일 뒤에 정상대조군과 방광자극군 흰쥐의 방광, L6-S1 척수신경절 표본에 P2X3와 VR1에 대한 면역조직화학염색을 시행하였다. 방광에서 추적한 척수신경절 세포에서, P2X3 면역형광반응과 VR1 면역형광반응이 관찰되었으며, 방광을 자극한 뒤에는 척수신경절 신경세포에서 P2X3의 발현은 감소하였고, VR1의 발현은 증가하였다. 두 수용기를 같이 가진 세포는 감소하였다. 방광 상피밑조직의 신경섬유말단에서도 P2X3와 VR1 수용기가 관찰되었으며, 방광자극 후 VR1이 특히 증가하는 경향을 보였다. 정상 방광상피의 우산세포와 상피 바닥쪽 세포 핵 주위에서 P2X3 면역 반응이 관찰되었는데, 방광자극군에서 우산세포에 좀 더 강하게 발현되었으며, 방광상피의 중간층의 세포막에서 발현 되는 것을 관찰하였다. 방광자극군의 방광상피세포는 실험군의 방광상피세포에서는 없었던 ATP에 의한 이온 전류 생성이 기록되었다. VR1은 정상 방광상피의 중간층 세포막 쪽에서 발현되었으나, 방광자극군에서는 바닥쪽 상피세포의 세포질에서도 관찰되었다. 하지만 VR1은 정상에서나 방광자극군에서나 모두 capsaicin에 대한 이온 전류가 기록되지 않았다. 위의 결과들을 종합하면, P2X3는 척수신경절로 전달되는 신경섬유보다는 방광의 상피세포에서 매우 중요한 역할을 하는 것으로 사료되며, 특히 화학적 자극 후 그 면역반응이 세포막 쪽으로 이동하고, ATP에 대한 이온전류가 발생하는 것으로 보아, P2X3는 비정상적인 방광상피에서 ATP에 의해 활성화되어 방광의 과민성반응을 유도하는 데에 중요한 역할을 하는 것으로 생각한다. 이에 본 연구자는 방광상피에서의 P2X3의 기능 활성화는 방광의 과민성에 직접 기여하고, VR1은 이에 보조적인 역할을 하는 것이라는 결론을 지었다. 이를 통해 P2X3와 VR1의 작용을 조절함으로써 과민성 방광을 치료할 수 있는 새로운 치료법으로 방광상피의 P2X3와 VR1의 조절하는 방법을 제시할 수 있게 되었고, 기존 치료법에서 나타나는 것과 같은 부작용은 없이 치료의 성공률을 높일 수 있을 것이라 생각한다.

[영문]Of the synaptic receptors being in part of regulation of micturition, P2X3, the ATP receptor and vanilloid receptor 1(VR1), the capsaicin receptor are regarded as new comers. To investigate the possibility that these two kinds of receptors could act as therapeutic targets for treatment of overactive bladder, the distribution of them and reciprocal relationship between them were studied. Eight weeks old Sprague-Dawley rats were injected with retrograde nerve tracer within their bladder wall, and those of irritation groups were treated with 0.5 % acetic acid inside the bladder. After a week, the animals of two groups were sacrificed and their bladder and DRG''s at the levels of L6·S1 were harvested for immunohistochemistry and Western blot of P2X3 and VR1. In the DRG neurons traced from the bladder, the immunoreactivity of P2X3 and the immunoreactivity of VR1 were observed. After irritation of the bladder, the expression of P2X3 decreased while it of VR1 increased. Furthermore, after irritation, the urothelial cells became able to make ion currents by extrinsic ATP. In the suburothelium, P2X3 and VR1 were observed on the nerve endings. After irritation, VR1 immunoreactivity increased. In the normal bladder, the immunoreactivity of P2X3 was high in the cytoplasms of the umbrella cells and the underlying urothelial cells. After irritation, the expression pattern shifted toward the umbrella cells or toward cell membranes. The immunoreactivity of VR1 was observed in the middle layer cells of normal bladder. After irritation, the immunoreactivity was higher than before irritation. Therefore, P2X3''s role seems to be more important in the urothelium than in the sensory nerve fibers.. The membranous translocation of P2X3 and ion current by extrinsic ATP tell us that in the irritated bladder, P2X3 plays important role being activated by ATP so that the bladder could be hyperreactive. And the VR1 may support the P2X3. A new therapeutic approach which the modulations on the P2X3 and the VR1 could improve the symptoms of hyperreactive bladder with much less complications or adverse effects and with high therapeutic scores.