Gene Expression of Surfactant Protein B and C in Endotoxin and Thiourea Treated Rats

내독소 및 Thiourea 투여 후 Surfactant protein B와 C 유전자 발현의 비교 관찰

Background : The surfactant specific proteins, SP-B and SP-C are believed to be important regulators of the surfactant function and homeostasis. Since acute respiratory distress syndrome(ARDS) is usually viewed as the functional and morphological expression of a similar underlying lung injury caused by a variety of insults, and since abnormalities in the surfactant function have been described in ARDS, the authors investigated the different effects of endotoxin and thiourea on the accumulation of mRNA encoding SP-B and SP-C. Methods : Sprague-Dawley rats were given 5 mg/kg of an intraperitoneal endotoxin from Salmonella enteritidis and 3.5 mg/kg intraperitoneal thiourea and were sacrificed at different time periods. Results : 1. The SP-B mRNA levels 6 and 24 hours after the 5 mg/kg endotoxin treatment was significantly reduced by 26.1% and 50%, respectively(P<0.01, P<0.001). 2. The SP-B mRNA levels 24 hours after the 3.5 mg/kg thiourea treatment was reduced by 9.8% and 12.5%, respectively. 3. The SP-C mRNA levels 6 and 24 hours after the 5 mg/kg endotoxin treatment was significantly reduced by 38.7% and 53.6%, respectively(P<0.01, P<0.001). 4. The SP-C mRNA level 6 hours after the 3.5 mg/kg thiourea treatment was reduced by 22.8%(P<0.05). Conclusion : These results indicate that the differential regulation of the hydrophobic surfactant proteins in vivo is evident, and suggest that the hydrophobic surfactant proteins might be differentially regulated during lung injury at different time periods without altering the lung wet to dry ratios. The mechanism of these alternations at the different time periods and the different kinds of etiology remain to be determined.

연구배경 : 내독소인 lipopolysaccharide는 조직 내에 많이 존재하는 대식세포를 활성화시키고 활성화된 대식세포는 폐손상의 중요한 매개체로 알려진 많은양의 TNF를 형성한다. Thiourea는 폐장의 미세혈관의 혈역동학적 변화와 투과성의 변화를 초래하여 폐부종을 유발하는 약물이며, 모세혈관의 내피세포의 장벽 상실을 초래해 모세혈관의 투과성을 증가시켜 간질 또는 폐포내 부종을 초래한다. 표면활성물질은 ARDS의 병태생리적인면에 있어서 중요한 역할을 하며 SP는 표면활성물질의 물리학적 성상의 결정 및 대사를 결정하는데 있어서 중요하다. SP는 염증성 cytokine들에 의하여 조절되며, SP들은 ARDS발생 시 감소한다. SP-B와 SP-C는 배수성 단백이며 표면활성물질의 신속한 film형성에 관여한다. 이에 저자들은 폐손상의 서로 다른 원인물질인 내독소와 thiourea를 실험동물의 복강 내로 유사한 조건하, 동일시간에 각각 투여하여 내독소와 thiourea의 투여후 시간경과에 따른 SP-B와 C유전자가 폐손상의 원인에 따른 발현의 차이가 있는지를 비교 관찰하기 위하여 이 연구를 시행하였다. 방법 : 저자들은 내독소와 thiourea를 백서에 각각 투여후 SP-B와 C의 유전자 발현양상을 filter hybridization방법으로 검색하고 내독소와 thiourea의 투여 후 시간경과에 따른 SP-B와 C의 유전자 발현의 변동을 비교 관찰하였다. 결과 : 내독소를 1일 5mg/kg를 투여하고 6시간 경과 후 SP-B mRNA양은 대조군에 비하여 26.1%가 감소하였다(P<0.01). 내독소를 1일 5mg/kg를 투여하고 24시간 경과 후 SP-B mRNA양은 대조군에 비하여 50%가 감소하였다(P<0.001). Thiourea를 1일 3.5mg/kg를 투여하고 6시간 및 24시간 경과 후 SP-B mRNA양은 대조군에 비하여 각각 9.8% 및 12.5%가 감소하였다. 내독소를 1일 5mg/kg를 투여하고 6시간 경과 후 SP-C mRNA양은 대조군에 비하여 38.7%가 감소하였다(P<0.01). 내독소를 1일 5mg/kg를 투여하고 24시간 경과 후 SP-C mRNA양은 대조군에 비하여 53.6%가 감소하였다(P<0.001). Thiourea를 1일 3.5mg/kg를 투여하고 6시간 경과 후 SP-C mRNA양은 대조군에 비하여 22.8%가 감소하였다(P<0.05). 결론 : SP-B와 SP-C mRNA에 대한 폐손상의 서로 다른 원인인 내독소와 thiourea의 유사한 조건하 투여후 시간경과에 따른 동물실험내 SP-B와 SP-C의 유전자발현이 각각 특이하게 상이하게 감소하는 것을 알 수 있었고 배수성 SP에 대한 영향은 thiourea보다 내독소 투여시 더 감소가 있었다.