• 대한수의학회지
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• 제47권4호
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• pp.363-370
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• 2007

Mongolian gerbil (Meriones unguiculatus) has been as an model animal for studing the neurological disease such as stroke and epilepsy because of the congenital incompleteries in Willis circle, as well as the investigation of water metabolism because of the long time-survival in the condition of water-deprived desert condition, compared with other species animal. Aquaporin 2 (AQP2) expressed at the surface of principal cells in collecting duct results from an equilibrium between the AQP2 in intracellular vesicles and the AQP2 on the plasma membrane. Aquaporin 4 (AQP4), which is expressed in cell in a wide range of organ, is also present in the collecting duct principal cells where this is abundant in the basolateral plasma membranes and represent potential exit pathways from the cell for water entering via AQP2. In this research, we divide 3 groups of which each group include the 5 animals. In the study of 7 or 14 days water restricted condition, we investigated the AQP2 and AQP4 by using a quantitative immunohistochemistry in the kidney. The results obtained in this study were summarized as followings. AQP2 is abundant in the apical plasma membrane and apical vesicles in the collecting duct principal cell and at rare abundance in connecting tubules. In the water-deprived Mongolian gerbil kidney, expression of AQP2 was continuosly increased in the cortical collecting duct and inner medullary collecting duct. This increase was both the apical region and cytoplasm. AQP4 is mainly expressed in the inner medulla, although some expression is also noted in the more proximal segment. In the water-deprived Mongolian gerbil kidney, AQP4 was also increased in the inner medullary collecting duct. Immunoactivity was increased in entire inner medullary collecting duct and newly detected in cytoplasm of principal cell. These findings suggest that increased levels of AQP2 and AQP4 in the cortical and inner medulalry collecting duct may play a important role for maintain fluid balance in the water-deprived kidney.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제4권4호
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• pp.311-318
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• 2000

We cultured the rabbit inner medullary collecting duct (IMCD) cells as monolayers on collagen-coated membrane filters, and investigated distribution of the P2Y receptors by analyzing nucleotide-induced short circuit current $(I_{sc})$ responses. Exposure to different nucleotides of either the apical or basolateral surface of cell monolayers stimulated $I_{sc}.$ Dose-response relationship and cross-desensitization studies suggested that at least 3 distinct P2Y receptors are expressed asymmetrically on the apical and basolateral membranes. A $P2Y_2-like$ receptor, which responds to UTP and ATP, is expressed on both the apical and basolateral membranes. In addition, a uracil nucleotide receptor, which responds to UDP and UTP, but not ATP, is expressed predominantly on the apical membrane. In contrast, a $P2Y_1-like$ receptor, which responds to ADP and 2-methylthio-ATP, is expressed predominantly on the basolateral membrane. These nucleotides stimulated intracellular cAMP production with an asymmetrical profile, which was comparable to that in the stimulation of $I_{sc}.$ Our results suggest that the adenine and uracil nucleotides can interact with different P2Y nucleotide receptors that are expressed asymmetrically on the apical and basolateral membranes of the rabbit IMCD cells, and that both cAMP- and $Ca^{2+}-dependent$ signaling mechanisms underlie the stimulation of $I_{sc}$.

• Applied Microscopy
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• 제37권3호
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• pp.167-174
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• 2007

Heat shock protein 70 (HSP70)은 다양한 질병상태와 치명적인 열 손상에서 세포 및 조직을 보호하는데 중요한 역할을 하며, 또한 외부의 stress로부터 세포내 단백질의 파괴와 변화를 감소시키는 단백질로 알려져 있다. 본 연구에서는 오랜 기간 동안 조혈기관의 치료제로 콩팥에서도 세포보호효과가 있는 것으로 알려진 Erythropoietin(EPO)을 투여하여 콩팥내의 HSP70의 발현변화를 세포수준에서 관찰하고자 하였다. Sprague-Dawley계 흰쥐를 사용하여 전자현미경적 면역조직화학법으로 rHuEPO투여군과 대조군에서 HSP70의 발현변화를 관찰하였다. 대조군에서 HSP70은 콩팥의 바깥수질과 속수질에서 관찰되었으며, 특히 속수질에서 강하게 발현되었고 그 부위는 속수질집합관세포와 헨레고리의 내림가는 부분이었다. EPO 투여군에서는 속수질과 바깥수질의 내림가는 부분에서는 발현변화가 관찰되지 않았으나, 바깥수질의 집합관 세포에서 발현이 급격히 증가함을 관찰되었다. 특히 대조군에서의 핵주변부위뿐 아니라 세포내 핵상부분을 비롯한 세포막주변부위에도 강한 면역 염색성을 나타내었다. 이러한 결과는 콩팥의 바깥수질에서 stress성 단백질인 HSP70의 조절기전이 EPO에 의해 매개됨을 보여주면, 세포 stress및 질병상태에서도 이러한 기전이 작용할 것으로 생각된다.

• Applied Microscopy
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• 제32권2호
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• pp.91-105
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• 2002

포유동물의 콩팥에서 오줌 농축기전에 중요한 요소(urea)의 이동에 관여하는 요소운반체 (urea transporter, UT)에는 요세관에서 발현되는 요소운반체인 UT-A와 적혈구에서 발현되는 요소운반체인 UT-B가 있다. 최근 UT-A에는 UT-A1, UT-A2, UT-A3, UT-A4, UT-A5 등 5종류가 있음이 밝혀졌다. 이 연구에서는 콩팥내 요세관 세포에서 UT-A1, UT-A2 및 UT-A4를 표지하는 것으로 알려진 UT-A (L403)의 분포를 밝히고자 하였다. Sprague-Dawley계 흰쥐($200{\sim}250g$)의 콩팥을 대상으로 정상군, 탈수군(식수를 3일간 공급하지 않은 군) 및 수분과잉공급군(3%의 sucrose를 섞은 식수를 3일간 자유롭게 먹였다)의 3군으로 나누었다. 콩팥은 복대동맥을 통하여 2% paraformaldehyde-lysine-periodate (PLP) 또는 8% paraformaldehyde용액으로 10분간 관류 고정하였다. 콩팥조직절편은 UT-A에 대한 토끼 다클론항체를 이용하여 포매전면역염색법을 이용한 과산화효소법과 면역도금법을 시행한 후 광학 및 전자현미경으로 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 흰쥐 콩팥에서 UT-A1은 속수질집합관의 세포질에 산재하여 분포하고 있었으며, UT-A2는 짧은-헨레고리의 내림가는부분 말단 1/2 부분의 상피세포(I형 세포)와 속수질 초기부분에 있는 긴-헨레고리의 내림가는부분 상피세포(II형 세포)의 세포막에 분포하고 있었다. 속수질집합관내 UT-A1은 탈수군에서는 감소하였으며, 수분과잉공급군에서는 증가하였다. 짧은-헨레고리의 내림가는부분에 있는 UT-A2는 탈수군과 수분과잉공급군 모두에서 증가하되 수분과잉공급군에서 더 증가하였다. 긴-헨레고리의 내림가는부분 중 속수질 초기부분에서 발현되는 UT-A2의 면역반응성은 탈수군에서 현저히 증가하였으나, 수분과잉공급군에서는 정상군에서처럼 약하게 발현되었다. 이상의 연구 결과로 보아 흰쥐 콩팥에서 UT-A1은 속수질집합관의 세포질에 UT-A2는 짧은-헨레고리와 긴-헨레고리의 내림가는부분 상피세포의 세포막에 분포하고 있으며 서로 다른 기전에 의하여 조절되고 있는 것으로 생각된다.

• Applied Microscopy
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• 제38권2호
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• pp.141-148
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• 2008

Nitric oxide는 콩팥에서 혈류의 조절, 사구체 혈액역동학 및 요세관의 운반에 중요한 역할을 하는 인자로서 최근 세포의 주기조절, 유사분열에도 관여하는 것으로 알려져 있다. 최근 연구 결과에 의하면 발생중인 콩팥에서의 nNOS의 발현은 성체와는 다른 것으로 알려져 있으나, 발생중인 콩팥에서의 발현 양상 및 발현시기 등에 대해서 알려진 바 없다. 따라서 본 연구에서는 발생중인 콩팥을 이용하여 분화중인 요세관에서 nNOS의 발현양상을 관찰하고자 하였다. 성체에서 nNOS의 면역반응성은 사구체 보우만주머니의 벽측상피와 치밀반, 내림가는부분 및 수질집합관에 발현되었다. 발생중인 콩팥에서는 임신 15일에 처음 발현하기 시작하였으며, 그 부위는 원위세관의 굵은오름부분이었다. 임신 20일에서 출산후 14일까지 새로이 형성되는 요세관의 굵은오름부분에서 관찰되었으나, 분화를 마친 요세관에서는 그 발현 양상이 감소하였다. 출생후 21일경에는 최종적으로 치밀반에만 국한되어 발현되었다. 속수질에서는 내림가는 부분과 속수질 집합관에서 발현되었으며 그 양상은 수질 중간부위에서 강하게 발현되었으며 시작부위와 말단부위에서는 약하게 발현되었다. 이상의 결과로 보아 굵은오름부분에서의 nNOS의 발현은 요세관의 분화정도와 일치하며 특히 그 발현양상이 분화가 활발한 시기에 강하게 발현되고 분화가 저하된 후에는 발현이 감소하는 것으로 보아 발생중인 콩팥의 성장에 중요한 역할을 할 것으로 생각된다.

• Applied Microscopy
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• 제37권4호
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• pp.271-280
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• 2007

Tonicity responsive enhancer binding protein(TonEBP)는 콩팥에서 osmolyte의 세포내 축적을 촉매해 주는 전사조절인자로 높은 삼투농도에서 세포를 보호하는데 중요한 역할을 수행한다. 고장성환경은 TonEBP의 양적 증가와 핵 내 분포의 증가를 통해 TonEBP의 활성을 자극한다. 또한 TonEBP는 콩팥 수질내 요소축적에 중요한 역할을 하는 UT-A의 전사를 조절하는 것으로도 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 콩팥수질내 TonEBP와 UT-A의 기능과 상관관계를 밝히는 연구의 일환으로 다른 동물보다 급수가 제한된 환경에서 더 오래 살아남을 수 있는 수분대사능력을 가지고 있는 Mongolian gerbil을 이용하여, 절수로 인한 고장성환경의 유발에서 TonEBP와 UT-A에 대한 발현 변화를 관찰하고자 하였다. 절수에 따른 TonEBP와 UT-A의 발현 양상을 연구하기 위해, 먼저 Mongoian gerbil 각 5마리씩 3그룹으로 나누어 절수 실험을 실시하였고, 면역조직화학법을 실시하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 정상대조군에서 TonEBP의 면역반응성은 속수질 세포들의 핵 내에 주로 분포하였으며, 절수 7일군에서 면역조직화학검사 결과, 속수질집합관에서의 염색성은 대조군에 비해 증가하였고, 특히 바깥수질 부위에 속수질에서 요세관의 가는 부분에서의 증가가 두드러졌다. 절수 14일군에서 염색성이 대조군보다 오히려 감소하였으며, 콩팥의 조직학적 손상이 관찰되었다. UT-A의 경우 바깥수질 속줄무늬층의 짧은-헨레고리가는내림부분과 정상군에서는 미약한 양성반응을 나타낸 속수질 초기부분의 긴-헨레고리가는내림부분에서 강한 발현 양상을 나타내었고, 속수질의 초기에서 중간부위의 속수질집합관도 강한 발현 양상을 확인할 수 있었다. 그러나 속수질 말단부위의 속수질집합관은 콩팥유두 끝으로 갈수록 발현량이 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 이상의 결과는 Mongolian gerbil을 이용한 절수모델에서 증가된 콩팥수질의 Tonicity에 의해 TonEBP의 발현이 증가하고 이에 따라 UT-A의 발현도 동반하여 증가하는 것을 확인하였고, 또한 이렇게 증가된 TonEBP는 UT의 전사를 조절하여 UT를 증가시켜 오줌농축기전을 향상시키는 것으로 생각된다. 이는 속수질 세포의 스트레스에 대한 세포방어기전으로 생각된다. 그러나 절수가 계속되면 이런 적응반응에 한계를 지나쳐 오히려 TonEBP와 UT-A의 발현이 감소함을 확인 할 수 있었다.