Identification of the role of angiotensin and angiotensin blockade in hepatic fibrosis of bile-duct ligation model

Abstract

[한글]

안지오텐신은 일반적으로 섬유화과정에 주요 역할을 하는 물질로 밝혀져 있는데, 간섬유화 과정에 핵심역할을 하는 간성상세포(hepatic stellate cell)에도 안지오텐신 수용체가 존재하여, 안지오텐신이 간섬유화에 영향을 미치는 것으로 추정하고 있다. 이에 간경변 모델에서 안지오텐신과 안지오텐신 길항제가 간섬유화 억제에 미치는 역할에 대해 알아보고자 하였다. 300g의 Sprague Dawley 쥐를 대상으로 총담관 결찰(bile duct ligate, 이하 BDL)을 한 후 약물을 투여하지 않은 대조군과 angiotensin converting enzyme inhibitor(ACEI)인 captopril 또는 ramipril을 투여한 군 및 angiotensin II receptor blocker(ARB)인 losartan 또는 irbesartan을 투여한 실험군으로 다음과 같이 나누었다(각 군 n=8). 1군으로 배정된 쥐들은 BDL 이후 아무 약제도 투여하지 않았으며, 2군에서는 매일 100mg/kg의 captopril을 4주간 계속 투여하였으며, 3군에서는 매일 10mg/kg의 ramipril을 4주간 계속 투여하였으며, 4군에서는 매일 10mg/kg의 losartan을 4주간 계속 투여하였으며, 5군에서는 irbesartan을 매일 15mg/kg을 4주간 계속 투여하였다. 대상 수술 동물은 4주후에 sacrifice 시킨 후 Masson-trichrome 염색을 하여 간섬유화의 정도를 분석하였고(Batts & Ludwig score), alpha-smooth muscle actin에 대한 면역조직화학염색 후 화상분석을 하여 간성상세포의 발현정도를 비교 분석하였고, hydroxyproline 농도를 통한 간섬유화의 정량 검사, real-time RT-PCR 을 이용한 collagen, procollagen, TGF-beta 의 발현 정도를 각 군에서 분석하였다. 안지오텐신 수용체의 발현을 알아보기 위해 real-time RT-PCR과 western blot 검사를 시행하였다. 간섬유화의 Batts & Ludwig 점수는 1군: 3.8, 2군: 2.6, 3군: 2.4, 4군: 1.8, 5군: 1.6으로 BDL 군에 비해 약물을 투여한 네 군에서 낮았고, ACEI를 투여한 2,3군 보다는 ARB를 투여한 4,5군에서 유의하게 낮았다(p<0.05). Alpha-smooth muscle actin의 발현정도(%)도 1군: 12.4, 2군: 3.7, 3군: 2.7, 4군: 0.5, 5군: 0.5였으며, 간 hydroxyproline 농도(㎍/g liver tissue)는 1군: 26.6, 2군: 17.3, 3군: 16.6, 4군: 12.0, 5군: 10.8 로 모두 BDL군에 비해 약물 투여 군에서 낮았다(p<0.05). Collagen, procollagen, TGF-beta 발현정도 역시 1군에 비해 약물 투여군에서 낮았다(p<0.05). 안지오텐신 수용체에 대한 real-time RT-PCR에서 1군에 비해 약물 투여군에서의 수용체 발현이 낮았고(p<0.05), western blot에서도 1군에서만 band를 관찰할 수 있었으며, 약물 투여군에서는 수용체 발현이 억제되어 있었다. 안지오텐신은 간섬유화에 관여하며, 담관결찰을 이용한 간경변증 쥐 모델에서 ACEI 및 ARB 와 같은 안지오텐신 길항제는 간성상세포의 활성화를 억제하여 간섬유화를 감소시킨다

[영문]

Angiotensin receptors are found on hepatic stellate cells (HSCs), which participate in hepatic fibrosis, and therefore, it is presumed that angiotensin participates in hepatic fibrosis. The aim of this study was to evaluate the role of angiotensin and angiotensin blockades on hepatic fibrosis in a cirrhotic rat model. Cirrhosis with portal hypertension was produced by common bile duct ligation (BDL) in adult Sprague-Dawley rats. Animals were allocated to 5 groups (each group n=8) as follows; G1: BDL without drug, G2: BDL + captopril 100mg/kg/day, starting just after BDL, G3: BDL + ramipril 10mg/kg/day, starting just after BDL, G4: BDL + losartan 10mg/kg/day, starting just after BDL, G5: BDL + irbesartan 15mg/kg/day, starting just after BDL. Four weeks post-BDL, hepatic fibrosis was analyzed histomorphologically using Batts & Ludwig scores. Alpha-smooth muscle actin (α-SMA) expression was determined by immunohistochemical staining, hydroxyproline contents of liver tissue by spectrophotometry, and angiotensin receptor, collagen, procollagen, and transforming growth factor-beta (TGF-β) expressions by real-time RT-PCR. Angiotensin receptor expression was also determined by western blotting. Batts & Ludwig scores were 3.8, 2.6, 2.4, 1.8 and 1.6 in G1, G2, G3, G4 and G5, respectively. Expressions of α-SMA (%) were significantly lower in G2, G3, G4 and G5 than in G1 (12.4, 3.7, 2.7, 0.5 and 0.5 in G1, G2, G3, G4 and G5, respectively; p<0.05). Concentrations of hydroxyproline (㎍/g liver tissue) were lower in G2, G3, G4 and G5 than in G1 (p<0.05). Also, the administration of an angiotensin blockade just after BDL significantly reduced the expressions of angiotensin receptor, collagen, procollagen, and TGF-β. Western blot analysis showed that the expression of angiotensin receptor was inhibited in four treatment groups. Angiotensin participates in hepatic fibrosis, and angiotensin blockades attenuate hepatic fibrosis through inhibiting HSCs activation