Cyclosporine 신독성이 유도된 백서 신장의 Platelet Derived Growth Factor와 Transforming Growth Factor와 Transforming Growth Factor β의 표현

Abstract

[한글]

Cyclosporine이 면역억제제로 쓰이기 시작하면서 장기 이식 환자의 생존율을 높이는데 크게 기여하였으나 여러 장기의 독성이 대두되었고 그 가운데 신독성이 임상적으로 중요하다. 신독성에 대한 기전으로 신장의 교감신경계의 활성도 증가, 신장의 prostaglandin 형성의 변화, 혈관 내피세포의 수축인자 분비등을 통한 혈관 수축 등이 가장 중요한 인자로 알려져 있다. 따라서 만성 cyclosporine 신독성에서도 혈관 협착과 이로 인한 세뇨관 위축, 간질의 섬유화 등이 유발될 것으로 생각되므로 이에 혈관 수축 및 성장인자인 platelet derived growth factor (PDGF)와 transforming growth factor-β (TGF-β)가 관련 될 것으로 생각되어 매일 백서의 체중 kg당 15 mng의 cyclosporine을 복강내 투여하여 cyclosporine 신독성을 유발하였다. 또 허혈은 혈관 수축을 유발하여 cyclosporine 신독성을 증가시킬 가능성이 있으므로 그 영향을 알아보기 위하여 백서를 개복하여 좌측 신동맥을 결찰하는 방법으로 신장의 허혈을 유발 후 약물을 투여하였고 용량에 따른 변화를 알아보기 위해 25 mg/kg/day로 용량을 증가하였다. Cyclosporine 투여군은 1, 2, 4, 6 주간 투약한 후 도살하여 혈청 크레아티닌과 전혈 cyclosporine 수치를 측정하고 신장 조직의 광학현미경소견 및 전자현미경 소견을 검색하고 면역조직화학 염색을 이용한 PDGF및 TG-β의 표현을 검색하여 다음과 같은 결과를 얻었다.

1) Cyclosporine 투여군에서 혈청 크레아티닌의 수치는 대조군에 비해 증가하였고 이는 약물의 투여 기간이 길어짐에 따라 점점 증가하였다.

2)광학현미경 소견상 cyclosporine 투여군에서 세뇨관 세포질내 등척성 공포화, 리소솜의 증가, 미세석회화, 세뇨관 위축 등이 관찰되었고 림프구의 침윤, 피막 함몰, 간질의 섬유화 등이 관찰되며 이는 허혈 유발군에서 더욱 심하게 나타났다.

3) Cyclosporine 투여군에서 수입세동맥과 소엽간 소동맥의 PAS 양성 과립상 비후가 관찰되었고 이는 약물의 투여기간이 길어짐에 따라 더욱 증가하였으나 2주째 비허혈군에서 허혈군에서보다 더 많은 빈도로 관찰되었고 그 외는 두 군간의 차이가 없었다.

4) Cyclosporine투여군에서 수입세동맥과 소엽간 소동맥에서 PDGF-BB및 TGF-β의 발현이 관찰되었는데 투여 기간이 길어짐에 따라 PDGF-BB는 비허혈군에서, TGF-β는 허혈 및 비허혈군에서 모두 통계학적으로 의의 있게 증가하였다. 약물을 투여하지 않은 허혈 신장

에서 PDGF-BB는 거의 발현되지 않았으며 TGF-β는 낮은 빈도로 약하게 발현되었다.

5) PDGP-BB의 발현이 허혈을 유발하지 않은 cyclosporine투여군의 2주에서 높게 발현된 것을 제외하고는 각 기간당 허혈군과 비허혈군의 PDGF-BB와 TGFβ의 발현에는 유의한 차이가 없었다.

따라서 cyclosporine에 의해 유발된 사구체옆 소동맥의 비후 및 PDGF-BB와 TGF-β의 축적은 만성 Cyclosporine 신독성과 관련되어 세뇨관 손상과 간질 섬유화를 일으키는 중요한 인자들로 생각되며 초기 신동맥 결찰에 의한 허혈유발은 cyclosporine 신독성을 크게

악화시키지 않는 것으로 생각된다.

[영문]

The introduction of cyclosporine led us to the success of solid organ tansplantation by decreasing transplant rejection. Although it improves allograft and patient survival, nephrotoxic effects , manifested by acute functional effects and chronic histological changes, have been proven. Of possible mechanisms, renal ischemia due to vasoconstriction induced by cyclosporine may play an important role. Vasoconstricting and fibrogenic growth factors may be important mediators in cyclosporine nephrotoxicity. The experiments presented here were designed to morphologically evaluate the effect of cyclosporine nephrotoxicity in rat, to evaluate immunohistochemical expression of PDGF and transforming growth factor-β, and finally to evaluate changes by ischemia added to cyclosporine nephrotoxicity.

Daily 15mg/kg/day dose of cyclosporine was peritoneally injected to Spragu Dawley rats. The rats were divided in four groups (4∼6 rats in each group); group Ⅰ and Ⅱ treated by cyclosporine and Ⅲ and Ⅳ injected by olive oil controls. Ischemia of left kidney was induced in rats in group Ⅰ and Ⅲ by ligation of the left renal artery for 60 minutes. Another three, ischemia induced rats were injected 25mg/kg/day dose of cyclosporine far 1 week. After 1, 2, 4, and 6 weeks, serum creatinine level and whole blood cyclosporine level were measured. The kidneys were precessed far PAS, AFOG, and immunohistochmical staining for PDGF-BB and TGP-β. The results are; 1) Serum creatinine level and whole blood cyclosporine level were increased in cyclosporine treated groups. 2) Isometric vacuolization, increased lysosomes and microcalcification in renal tubules were observed in cyclosporine injected groups, which were more severe in ischemia induced group, 3) PAS positive hypertrophied afferent arterioles and interlobular arterioles were fecund in cyclosporine treated rats, which was increased in number in time. 4) Immunohistochemically, PDGF-BB and TGF-β were also identified in afferent arterioles and interlobular arterioles. They were also increased in number in time.

5) No significant differences in arteriolar changes and PDGF-BB and TGF-β immunoreactivity were found in cyclosporine treated groups and ischemia added groups except two weeks. While these data did not establish a causal link, it could be postulated that cyclosporine induced ischemia, narrowing of the lumen of afferent arterioles due to juxtaglomerular cell hypertrophy and increased

accumulation of PDGF-BB and TGP-β in juxtaglomerular arterioles may play an important role in the pathogenesis of chronic cyclosporine nephrotoxiciy.