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The effect of nicotine on soluble fms-like tyrosine kinase-1 (sFlt-1) expression in trophoblasts and human umbilical vein endothelial cells (HUVECs)

Other Titles
 니코틴이 영양막세포와 제대정맥유래 혈관내피세포로 
Authors
 권자영 
Department
 Dept. of Obstetrics and Gynecology (산부인과학교실) 
Issue Date
2008
Description
Dept. of Medicine/박사
Abstract
[한글] 전자간증은 독특하게 임신 중 발생하는 질환으로 산모와 태아의 이환률과 사망을 증가시키는 것으로 알려져 있다. 현재까지의 연구들을 보면 전자간증의 발생이 태반으로부터 다량으로 유리된 soluble fms-like tyrosine kinase (sFlt-1)로 인해 혈중 sFlt-1의 농도가 증가되고 이 물질이 antiangiogenic 인자로서 작용하게 되면서 전자간증이 발생할 것이라고 한다. 그런데 흡연이 전자간증의 발생을 감소시킨다고 알려져 있으며 또한 정상인에 비해 흡연자에서 혈중 sFlt-1농도가 유의하게 감소되어있다고 보고되고 있다. 이런 보고들을 바탕으로 본 연구를 통해 담배의 주성분인 니코틴이 태반을 이루고 있는 영양막세포와 혈관내피세포(HUVEC) 에서의 sFlt-1 분비감소 효과가 있는지와 이 과정에 니코틴에 대한 수용체 중 하나인 α7 nicotinic acetylcholine receptor (α7 nAChR)가 관여하는 지 알아보고자 하였다.인간 영양막세포주인 3A와 HUVEC에 니코틴을 처치하고 RT-PCR을 통한 sFlt-1 유전자 발현을 본 결과 니코틴이 3A 세포에서 sFlt-1 유전자 발현을 유의하게 감소시키는 것을 확인하였으며 이러한 현상은 HUVEC에서는 관찰되지 않았다. 니코틴 처치 후 배양액 내 유리된 sFlt-1 단백농도를 ELISA 분석방법을 이용해 측정한 결과 3A 세포주에서 3, 6, 12시간 대 sFlt-1 단백농도가 니코틴을 처치하지 않은 군에서는 각각 29.0 ± 1.0, 41.5 ± 3.1, 57.4 ± 5.6 pg/mL이였던 반면, 니코틴을 처치한 군에서 각각 19.0 ± 0.6, 23.7 ± 2.0, 32.1 ± 1.9 pg/mL으로 니코틴에 의한 sFlt-1 분비감소효과를 확인할 수 있었다 (p<0.001). 그러나 HUVEC에서는 이러한 현상이 관찰되지 않았다. 3A 세포주에서 관찰된 니코틴에 의한 sFlt-1 유전자 및 단백 분비억제 효과는 α7 nAChR 길항제인 α-bungarotoxin(α-BGT) 전처치로 인해 소실되었다.위의 결과를 종합해 볼 때, 니코틴은 영양막세포에서 sFlt-1 발현 억제 효과가 있었으며 이 효과는 α7 nAChR를 경유하였을 것으로 생각된다. 따라서 이 기전이 흡연에 의한 전자간증 발생률의 감소에 관여되었을 수 있으며 추후 전자간증 예방 및 치료제 개발에 적용 될 가능성이 있을 것으로 생각된다.
[영문] Cigarette smoking is a unique factor known to reduce the risk of preeclampsia and serum soluble fms-like tyrosine kinase-1 (sFlt-1) level is known to be decreased in smokers. In light of this, present study was performed to evaluate the effect of nicotine on the sFlt-1 expression in trophoblasts and human umbilical vein endothelial cells (HUVECs) and to evaluate whether this effect is modulated by α7 nicotinic acetylcholine receptor (α7 nAChR).The presence of α7 nAChR in placenta, commercially available term placental trophoblasts- 3A cells, and HUVECs extracted from umbilical cord of normal pregnancy was confirmed by immunostaining, RT-PCR, and western blotting.Then 3A cells and HUVECs were each treated with nicotine. The gene expression levels of sFlt-1 evaluated by RT-PCR showed a significant decrease in 3A cells (p<0.05) but not in HUVECs. Concordantly, the levels of sFlt-1 protein secreted into the supernatant at 3, 6, and 12 h following nicotine treatment which was assayed by ELISA showed a significant reduction in 3A cells when compared with control group (19.0 ± 0.6 pg/mL vs. 29.0 ± 1.0 pg/mL, 23.7 ± 2.0 pg/mL vs. 41.5 ± 3.1 pg/mL, and 32.1 ± 1.9 pg/mL vs. 57.4 ± 5.6 pg/mL, respectively, p<0.001). However, this was not evident in HUVECs. When α-bungarotoxin (α-BGT), an antagonist for α7 nAChR was pretreated in 3A cells, aforementioned sFlt-1 suppressive effect of nicotine dissipated.In conclusion, nicotine downregulated sFlt-1 production in trophoblasts via α7 nAChR but not in HUVECs. And this mechanism may be involved in preeclampsia risk reduction in smokers and thus may provide a potential therapeutic target for alleviating or treating preeclampsia.
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1. College of Medicine (의과대학) > Dept. of Obstetrics and Gynecology (산부인과학교실) > 3. Dissertation
Yonsei Authors
Kwon, Ja Young(권자영) ORCID logo https://orcid.org/0000-0003-3009-6325
URI
https://ir.ymlib.yonsei.ac.kr/handle/22282913/123897
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