쥐혈관사이세포에서 시클로스포린에 의한 섬유결합소 합성에 있어 mycophenolic acid의 억제효과

Abstract

서론: 시클로스포린(Cyclosporin, CsA)은 신장이식 후 급성거부반응의 억제나 여러 자가면역질환 치료에 널리 사용되는 면역억제제이다. 그러나 CsA 신독성등에 의한 만성동종이식신병증의 병인에서 전환성장인자-베타(transforming growth factor-β, TGF-β)가 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 최근 mycophenolate mofetil (MMF)를 CsA와 흔히 병용투여하여 면역억제효과를 증가시키고 동시에 CsA 신독성을 완화시켰다는 임상연구들이 있었다. 따라서 본 연구자는 그 기전을 알아보고자 쥐혈관사이세포를 이용하여 CsA효과에 미치는 mycophenolic acid (MPA, MMF의 활성화 물질)의 항섬유화작용에 대하여 조사하였다. 대상 및 방법: 일차 배양한 쥐혈관사이세포에 CsA을 처리하여 TGF-β1 생산을 유도하였다. CsA의 농도 변화(0.1-10 μM)와 시간(1-72 hr)에 따른 TGF-β1 발현의 변화를 효소면역측정법으로 관찰하였다. 대조군, CsA 처리군, CsA+MPA 처리군으로 나누어 CsA와 MPA를 각각 1 μM씩 처리하였고, TGF-β1 및 이와 관련된 신호전달물질 (Smad3, Smad7) 발현과 섬유결합소(fibronectin)의 증가 여부를 면역탁본법(immunoblot analysis)으로 관찰하였다. 결과: 쥐혈관사이세포에서 CsA 1 μM을 처리하였을 경우 TGF-β1가 가장 많이 발현하였고 이는 24 hr 이후 증가하여 72 hr까지 유지되었다. 면역탁본법으로 확인한 결과 CsA 처리군에서 TGF-β1발현 증가가 다소 보였으나 유의한 차이는 없었다 (1.54 ± 0.24-fold). 그러나 phospho-Smad3 (2.74 ± 0.43-fold, p<0.05), Smad7 (2.42 ± 0.74-fold, p<0.05)과 섬유결합소 (2.84 ± 0.14-fold, p<0.05) 발현은 대조군보다 CsA 처리군에서 증가하였다. CsA 처리군과 CsA+MPA 처리군을 비교하였을 때 phospho-Smad3 (0.68 ± 0.38-fold, p<0.05)과 섬유결합소 (1.32 ± 0.34-fold, p<0.05)는 유의하게 감소하였다. 또한 Smad7의 발현은 대조군에 비해 CsA 처리군에서 증가하였지만 CsA+MPA 처리군에서 더욱 많이 증가하였다 (4.44 ± 0.58, p < 0.05). 결론: 본 연구에서 CsA가 TGF-β1 뿐 아니라 Smad3의 발현을 유도하여 섬유결합소의 합성을 증가시켰지만 MPA 병합 처리가 Smad3 발현 감소와 Smad7 발현 증가를 가져와 더 많은 섬유결합소 합성을 억제하였다. 따라서 이는 MMF가 이식신의 기능 유지에 중요한 약물이면서도 CsA의 부작용을 완화할 수 있는 유용한 면역억제제 임을 시사한다.; Background: The usefulness of Cyclosporin A (CsA) is limited by its potential nephrotoxicity, in which transforming growth factor-β1 (TGF-β1) may play a important role. Mycophenolic acid (MPA), the active metabolite of mycophenolate mofetil (MMF), is a specific inhibitor of inosine monophosphate dehydrogenase during de novo purine synthesis, and may decrease the production of many cytokines and growth factors, especially TGF-β1. The aim of this study was to investigate whether the pro-fibrotic action of CsA can be prevented by MPA in rat mesangial cells (RMCs). Methods: Primary cultures of RMCs were obtained from outgrowths of collagenase-treated rat renal isolated glomeruli. RMCs at passages 5 to 15 were exposed to CsA 1 μM or CsA 1 μM + MPA 1 μM for 72 hr and were compared with the untreated control. Expression levels of TGF-β1, Smad3, phosphorylated Smad3 (phospho-Smad3), Smad7, and fibronectin proteins were estimated by western blot analysis. Results: After treatment with CsA, the expression of TGF-β1 protein showed an increasing tendency (1.54 ± 0.24-fold), but without a statistical significance. However, the protein abundances of phospho-Smad3 (2.74 ± 0.43-fold, p<0.05), Smad7 (2.42 ± 0.74-fold, p<0.05), and fibronectin (2.84 ± 0.14-fold, p<0.05) were significantly increased by CsA. When RMCs treated with CsA and MPA were compared with those treated with CsA alone, the protein abundances of phospho-Smad3 (0.68 ± 0.38-fold, p<0.05) and fibronectin (1.32 ± 0.34-fold, p<0.05) were significantly reduced. Interestingly, Smad7 protein expression was more increased (4.44 ± 0.58, p<0.05) as compared with CsA treatment alone. Conclusion: This study demonstrates that MPA may ameliorate CsA-induced fibronectin synthesis by modulating the TGF-β1/Smad pathway in RMCs. These results suggest that MMF may be a useful immunosuppressant for the prevention of CsA nephrotoxicity after kidney transplantation.