• 제목/요약/키워드: Urea transporter

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소변농축과 장력 스트레스에 대한 콩팥 수질 세포들의 적응 (Urine Concentration and the Adaptation of Renal Medullary Cells to Hypertonicity)

  • 김동언
    • Childhood Kidney Diseases
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    • 제11권2호
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    • pp.145-151
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    • 2007
  • Hypertonicity (hypernatremia) of extracellular fluid causes water movement out of cells, while hypotonicity(hyponatremia) causes water movement into cells, resulting in cellular shrinkage or cellular swelling, respectively. In most part of the body, the osmolality of extracellular fluid is maintained within narrow range($285-295 mOsm/kgH_2O$) and some deviations from this range are not problematic in most tissue of the body except brain. On the other hand, the osmolality in the human renal medulla fluctuates between 50 and $1,200 mOsm/kgH_2O$ in the process of urine dilution and concentration. The adaptation of renal medullary cells to the wide fluctuations in extracellular tonicity is crucial for the cell survival. This review will summarize the mechanisms of urine concentration and the adaptation of renal medullary cells to the hyper tonicity, which is mediated by TonEBP transcription factor and its target gene products(UT-A1 urea transporter etc.).

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흰쥐 콩팥에서 요소운반체-A의 발현: 미세구조적 면역세포화학법 (Expression of UT-A in Rat Kidney: Ultrastructural Immunocytochemistry)

  • 임선우;정주영;김완영;한기환;차정호;정진웅;김진
    • 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.

Saengmaeksan, a traditional herbal formulation consisting of Panax ginseng, ameliorates hyperuricemia by inhibiting xanthine oxidase activity and enhancing urate excretion in rats

  • Sung, Yoon-Young;Yuk, Heung Joo;Kim, Dong-Seon
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제45권5호
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    • pp.565-574
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    • 2021
  • Background: Saengmaeksan (SMS) is a traditional Korean medicine composed of three herbs, Panax ginseng, Schisandra chinensis, and Liriope platyphylla. SMS is used to treat respiratory and cardiovascular disorders. However, whether SMS exerts antihyperuricemic effects is unknown. Methods: Effects of the SMS extract in water (SMS-W) and 30% ethanol (SMS-E) were studied in a rat model of potassium oxonate-induced hyperuricemia. Uric acid concentrations and xanthine oxidase (XO) activities were evaluated in the serum, urine, and hepatic tissue. Using renal histopathology to assess kidney function and uric acid excretion, we investigated serum creatinine and blood urea nitrogen concentrations, as well as protein levels of renal urate transporter 1 (URAT1), glucose transporter 9 (GLUT9), and organic anion transporter 1 (OAT1). The effects of SMS on in vitro XO activity and uric acid uptake were also evaluated. The components of SMS were identified using Ultra Performance Liquid Chromatography (UPLC). Results: SMS-E reduced serum uric acid and creatinine concentrations, and elevated urine uric acid excretion. SMS-E lowered XO activities in both the serum and liver, and downregulated the expression of renal URAT1 and GLUT9 proteins. SMS-E reduced renal inflammation and IL-1b levels in both the serum and kidneys. SMS-E inhibited both in vitro XO activity and urate uptake in URAT1-expressing oocytes. Using UPLC, 25 ginsenosides were identified, all of which were present in higher levels in SMS-E than in SMS-W. Conclusion: SMS-E exhibited antihyperuricemic effects by regulating XO activity and renal urate transporters, providing the first evidence of its applicability in the treatment of hyperuricemia and gout.

절수시 Mongolian Gerbil 콩팥에서 TonEBP와 Urea transporter의 발현 변화 (Renal Expression of TonEBP and Urea Transporter in the Water-deprived Mongolian Gerbil(Meriones unguiculatus))

  • 박용덕;김성중;정주영
    • 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.

Effect of Prunetin on Streptozotocin-Induced Diabetic Nephropathy in Rats - a Biochemical and Molecular Approach

  • Jose Vinoth Raja Antony Samy;Nirubama Kumar;Sengottuvelu Singaravel;Rajapandiyan Krishnamoorthy;Mohammad A Alshuniaber;Mansour K. Gatasheh;Amalan Venkatesan;Vijayakumar Natesan;Sung-Jin Kim
    • Biomolecules & Therapeutics
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    • 제31권6호
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    • pp.619-628
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    • 2023
  • In the modern era, chronic kidney failure due to diabetes has spread across the globe. Prunetin (PRU), a component of herbal medicines, has a broad variety of pharmacological activities; these may help to slow the onset of diabetic kidney disease. The anti-nephropathic effects of PRU have not yet been reported. The present study explored the potential nephroprotective actions of PRU in diabetic rats. For 28 days, nephropathic rats were given oral doses of PRU (20, 40, and 80 mg/kg). Body weight, blood urea, creatinine, total protein, lipid profile, liver marker enzymes, carbohydrate metabolic enzymes, C-reactive protein, antioxidants, lipid peroxidative indicators, and the expression of insulin receptor substrate 1 (IRS-1) and glucose transporter 2 (GLUT-2) mRNA genes were all examined. Histological examinations of the kidneys, liver, and pancreas were also performed. The oral treatment of PRU drastically lowered the blood glucose, HbA1c, blood urea, creatinine, serum glutamic-oxaloacetic transaminase, serum glutamic pyruvic transaminase, alkaline phosphatase, lipid profile, and hexokinase. Meanwhile, the levels of fructose 1,6-bisphosphatase, glucose-6-phosphatase, and phosphoenol pyruvate carboxykinase were all elevated, but glucose-6-phosphate dehydrogenase dropped significantly. Inflammatory marker antioxidants and lipid peroxidative markers were also less persistent due to this administration. PRU upregulated the IRS-1 and GLUT-2 gene expression in the nephropathic group. The possible renoprotective properties of PRU were validated by histopathology of the liver, kidney, and pancreatic tissues. It is therefore proposed that PRU (80 mg/kg) has considerable renoprotective benefits in diabetic nephropathy in rats.

A neonate with hyperornithinemia-hyperammonemia-homocitrullinuria syndrome from a consanguineous Pakistani family

  • Kim, Yoo-Mi;Lim, Han Hyuk;Gang, Mi Hyeon;Lee, Yong Wook;Kim, Sook Za;Kim, Gu-Hwan;Yoo, Han-Wook;Ko, Jung-Min;Chang, Meayoung
    • Journal of Genetic Medicine
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    • 제16권2호
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    • pp.85-89
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    • 2019
  • Hyperornithinemia-hyperammonemia-homocitrullinuria (HHH) syndrome is a rare autosomal recessive urea cycle disorder. HHH is caused by a deficiency of the mitochondrial ornithine transporter protein, which is encoded by the solute carrier family 25, member 15 (SLC25A15) gene. Recently, government supported Korean newborn screening has been expanded to include a tandem mass spectrometry (MS/MS) measurement of ornithine level. We report a case of a neonate with HHH syndrome showing a normal MS/MS measurement of ornithine level. A female newborn was admitted to neonatal intensive unit due to familial history of HHH syndrome. Her parents were consanguineous Parkistani couple. The subject's older sister was diagnosed with HHH syndrome at age of 30 months based on altered mental status and liver dysfunction. Even though the subject displayed normal ammonia and ornithine levels based on MS/MS analysis, a molecular test confirmed the diagnosis of HHH syndrome. At 1 month of age, amino acid analysis of blood and urine showed high levels of ornithine and homocitrulline. After 11 months of follow up, she showed normal growth and development, whereas affected sister showed progressive cognitive impairment despite no further hyperammonemia after protein restriction and standard therapy. Our report is in agreement with a previous Canadian study, which showed that neonatal samples from HHH syndrome patients demonstrate normal ornithine levels despite having known mutations. Considering the delayed rise of ornithine in affected patients, genetic testing, and repetitive metabolic testing is needed to prevent patient loss in high risk patients.

소아 환자에서 다양한 복막투석 방법간의 결과 비교-단일기관 연구 (Outcomes of Chronic Peritoneal Dialysis by Various Modalities in Korean Children - A Single Center Study)

  • 이성하;백재숙;이현경;한경희;최현진;이범희;조희연;정해일;최용;하일수
    • Childhood Kidney Diseases
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    • 제11권2호
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    • pp.255-263
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    • 2007
  • 목 적 : 단일 기관에서 만성복막투석을 시행 받고 있는 소아 환자를 대상으로 후향적 단면연구를 시행하여 복막투석 방법에 따른 투석 결과의 차이가 있는지에 대하여 연구해 보고자 한다. 방 법 : 단일 기관에서 2004년과 2007년 사이에 복막투석을 시행 받았던 환자들 중 투석 후 3개월에서 15개월 사이에 복막투석 적절도에 대한 평가가 이루어졌던 35명의 환자를 대상으로 하였다. 연구 당시 시행하고 있던 복막투석 방법에 따라 CAPD 군, CCPD 군과 NIPD 군으로 환자들을 분류하였고 각각 17명, 13명, 5명의 환자들이 포함되었다. 각 군 사이에 항고혈압제를 복용하고 있는 환자 수, 체중, 신장 및 일반화학 검사와 혈색소 검사를 포함한 혈액 검사 결과의 차이가 있는지 비교 분석하였다. 투석 및 잔여 신기능을 통한 주간 $Kt/V_{urea}$, Ccr과 초여과양 및 소변량에 대한 비교 분석도 시행하였다. 표준 방법을 통한 복막평형검사를 시행하여 개인의 복막 투과성에 대해서도 알아보았다. 결 과 : 각 군 간에 항고혈압제를 복용하고 있는 환자의 비율, 체중과 신장 Z-score의 월간 변화 및 혈액검사 평균 수치의 차이는 유의하지 않았다. CAPD 군과 CCPD 군에서, 복막투석 및 잔여 신기능을 통한 주간 Kt/Vurea, Ccr 및 수분 배설 의 차이는 없었다. NIPD 군의 복막투석을 통한 주간 Ccr이 다른 두 군에서보다 유의하게 낮았지만, 잔여 신기능을 통한 보상으로 총 주간 Ccr에는 차이가 없었다. 복막 평형 검사 결과 저 투과성(low transporter) 및 저 평균 투과성(low average transporter)으로 분류되었던 환자들을 대상으로 비교하였을 때, CAPD를 통한 주간 Ccr이 CCPD를 통한 주간 Ccr 보다 유의하게 높았다. 결 론 : 본 연구의 결과를 토대로, 소아 만성복막투석 환자들에 있어서 투석 방법은 환자의 선호도에 의하여 자유롭게 선택될 수 있어야 할 것을 제안하는 바이다. 또한 초여과의 실패 및 부적절한 투석으로 투석 방법의 변경이 불가피한 상황에서, 복막 평형 검사는 투석 방법 변경이 적절이 이루어질 수 있도록 도와주는 귀중한 정보를 제공해 줄 것이다. 투석 방법 간의 명확한 비교를 위하여 향후 복막염의 빈도, 영양상태 및 장기간의 성장등 다양한 투석 성적을 비교하는 추가 연구가 필요할 것으로 생각된다.

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