오라노핀의지방간개선및간보호

Abstract

비만인구의증가와함께,전세계적으로비알콜성지방간질환(NAFLD)의유병률이급격히증가하고있다.지방간은간내에중성지방의함량이전체간무게의5%를초과할때로정의된다.간내중성지방의축적은인슐린저항성뿐아니라간내염증반응및간세포손상을일으킴으로써지방간염(nonalcoholicsteatohepatitis,NASH)및간섬유화(liverfibrosis)를야기할수있다.그러나현재까지승인된비알콜성지방간질환의치료제는없는실정이다. Auranofin은1985년5월미국FDA승인을받은류마티스관절염치료제중하나로이의약리기전은확실히알려져있지않으나,염증을완화시키고뼈의변형및파괴를막는효과가보고되어있다.또한auranofin이신경퇴행성질환,암,HIV/AIDS,세균감염및기생충감염등여러질병에잠재적인치료물질로사용될수있음이보고되고있으며,최근간섬유화억제에도효과가있음이보고되었다.Auranofin을비알콜성지방간질환제어에적용할수있을지확인하기위해본연구에서처음으로비알콜성지방간동물모델및세포모델에서auranofin이미치는영향을알아보고자하였다. 이를위하여고지방식이유도비알콜성지방간마우스모델에서auranofin의치료효능을평가하였다.C57BL/6mice에고지방식이를6주간공급한후,vehicle또는auranofin(1-10mg/kg)또는pioglitazone(20mg/kg)를7주동안경구투여하였다.그결과,auranofin(10mg/kg)은공복혈당을유의하게감소시키고,간의중성지방축적을억제하였다.또한auranofin은혈청내ALT,AST수치및lipidperoxidation의최종산물인MDA를유의하게감소시켰다.이를통해auranofin의지방간개선및간보호효과를확인하였다. 다음으로세포모델에서auranofin이비정상적인간내중성지방축적과정에어떠한영향을미치는지확인한결과,auranofin은HepG2세포에서highglucoseplusinsulin에의해유도된sterolregulatoryelementbindingprotein-1c(SREBP-1c)와그의하위인자fattyacidsynthase(FAS)및acetylCoAcarboxylase(ACC)의단백질수준을유의하게감소시켰다.SREBP-1c및ACC의활성조절에있어AMP-activatedproteinkinase(AMPK)의중요성을고려하여,auranofin이AMPK인산화에미치는영향을조사하였다.Auranofin에의해시간의존적으로,AMPK의인산화(Thr172)및AMPK의기질인ACC의인산화(Ser79)가증가하였다.또한auranofin은AMPK의상위조절인자로알려진liverkinaseB1(LKB1)도인산화하였다.그러나LKB1이결핍된HeLa세포에서는auranofin에의한AMPK인산화효과가관찰되지않았다.이는auranofin이AMPK의인산화를증가시킴에있어LKB1이주요하게관여함을지지한다.위의결과들은auranofin이LKB1-AMPK신호체계를통하여SREBP-1c발현을억제함으로잠재적인지방간치료제로서이용될수있음을시사한다. 다음으로앞서확인하였던auranofin의간보호효과와관련하여세포모델에서auranofin의간세포보호효과에대해평가하였다. 산화스트레스는약물혹은알코올에의한간손상뿐아니라비알콜성지방간질환및비알콜성지방간염과같은간질환의발생및진행에기여할수있다.인체간암세포주인HepG2세포에auranofin을다양한시간대별로전처치하고,t-BHP로산화스트레스및세포사멸을유도하여auranofin의간세포보호효과를평가하였다.그결과,auranofin은6시간전처치이후부터t-BHP유도성세포사멸로부터세포를보호하였으며,t-BHP에의해증가된활성산소종(ROS)생성을감소시켰다.또한이미보고된바와같이auranofin은HepG2세포에서NF-E2-relatedfactor(Nrf2)의전사활성및Nrf2의핵축적을증가시켰으며,마우스일차간세포에서Nrf2의타겟유전자인hemeoxygenase-1(HO-1)및항산화효소NAD(P)H:quinoneoxidoreductase1(NQO1),modifiersubunitofglutamate-cysteineligase(GCLM)와catalyticsubunitofglutamate-cysteineligase(GCLC)의단백질및mRNA의발현을유도하였으며,anti-apoptoticB-celllymphoma2(Bcl-2)단백질의발현을유도하였다.이를토대로,GCLM및GCLC에의해합성되는항산화제인세포내글루타티온을측정한결과,auranofin은t-BHP에의해감소된글루타티온을회복시켰으며또한단독으로글루타티온을증가시켰다. 이어서siNrf2knockdown실험을통해auranofin의간세포보호효과는Nrf2를매개하는효과임을확인하였다.auranofin에의한Nrf2의핵축적증가에있어,그상위조절인자에대해규명하기위해auranofin을처치하여AMPK,extracellularsignal-regulatedkinase(ERK)및Akt의인산화를확인하였다.결론적으로,auranofin은Nrf2의핵축적을증가시켜항산화및항세포사멸분자들의발현을유도하고산화스트레스로부터간세포를보호하는것으로판단되며,Nrf2활성화에는AMPK,ERK,Akt의인산화가관여할것으로추정된다. 종합하자면,auranofin은LKB1에의존하여AMPK를활성화시킴으로써간내중성지방축적증가의핵심인자인SREBP-1c의발현을억제하고,이를통해간내중성지방축적을감소시켜지방간을개선하면서한편으로AMPK,ERK및Akt를인산화시킴으로써Nrf2의핵축적을증가시켜산화스트레스로부터간세포를보호하여간을보호하는것으로생각된다.이는auranofin이비알콜성지방간질환제어를위한치료제로적용될수있음을시사한다.