인슐린비의존성 당뇨쥐에서 심방이뇨호르몬 농도와 mRNA 변동

Abstract

Background: Diabetes mellitus has led to change in fluid and electrolyte balance and consequently affected blood volume and blood pressure. These changes can trigger the secretion and synthesis of atrial natriuretic peptide (ANP) from both atrial and extra-atrial tissues. ANP plays an important role in the regulations of body fluid balance and blood pressure. Therefore, this study was carried out to elucidate whether or not atrial and extra-atrial synthesis of ANP is influenced in experimental non-insulin dependent diabetes mellitus (NIDDM) rats. Methods: Neonatal rats were induced into NIDDM rats by single injection of streptozotocin (80 mg/kg). Plasma ANP level was measured by the use of radioimmunoassay method and the ANP mRNA expressions from the right atrium, left ventricle, hypothalamus and kidney were analyzed by reverse transcriptionpolymerase chain reaction with [32P]-dCTP at 8 weeks after injection of streptozotocin or citrate buffer. Results: Blood glucose was more significantly increased at 2 hours after glucose loading in NIDDM rats than control rats. Plasma concentration of ANP tended to significantly increase in NIDDM rats compared with control rats. The expressions of ANP mRNA from each tissue were observed in different patterns. Right atrial ANP mRNA expression revealed non-significant increasing trend in NIDDM rats, whereas left ventricular ANP mRNA did not have difference. However, both hypothalamic and renal ANP mRNA expressions in NIDDM rats were significantly increased. Conclusion: These results indicate that the enhanced expressions of hypothalamic and renal ANP mRNA act as an important regulator of electrolytes and body fluid volume in neonatally streptozotocin-induced NIDDM rats (J Kor Diabetes Asso 421˜ 430, 2000). ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ Key Words: Plasma ANP, ANP mRNA, Streptozotocin, NIDDM rats

연구배경: 신생 흰쥐에서 streptozotocin (STZ)으로 유도한 인슐린 비의존성 당뇨병(NIDDM) 모델의 흰 쥐를 대상으로 ANP의 혈중 농도의 변동과 심장, 시상 하부 및 신장의 ANP 합성의 변동을 관찰하여, 당뇨병 에서 발생될 수 있는 체액 및 전해질 불균형에 대한 ANP의 조절기능을 규명하고자 하였다. 방법: NIDDM 쥐(당뇨군)는 생후 1˜2일된 Sprague-Dawley종수컷흰쥐에citrate buffer에녹인 STZ (80 mg/kg)을 등 쪽에 피하 주사하여 유도하였다. 같은 날 STZ이 없는 동량의 citrate buffer만을 투여한 쥐를 대조군으로 하였다. 혈장 ANP 농도는 STZ을 투 여한 8주 후에 대동맥을 통해 채혈한 뒤 방사면역법으로 측정하였다. ANP 합성단계의 변동을 파악하고자 우심방, 좌심실, 시상하부 및 신장의 피질부위를 채취 하여 [32 P]-dCTP를 이용한 역전사-중합효소연쇄반응 을 시행하여 ANP mRNA의 변동을 관찰하였다. 결과: 생후 7주에 시행한 당부하시험에서 공복시 혈당치는 당뇨군과 대조군사이에 차이가 없었고, 당뇨 군에서는 glucose주입 후 30분에 혈당치가 크게 증가 하였으며 2시간 뒤에도 계속 증가하여 유지되었다. 생 후 8주에 당뇨군이 대조군에 비해 체중은 약간 감소, 수분 섭취량은 증가하는 경향이 있었다. 혈장 ANP 농 도는 당뇨군에서 대조군에 비해 유의하게 증가하였다. ANP mRNA 발현의 정도는 조직에 따라 차이가 있었 다. 당뇨군의 ANP mRNA 발현은 대조군에 비해서, 우심방에서는 약간 증가하는 경향이 있었고, 좌심실에 서는 양군사이에 거의 동일한 값을 보였다. 반면에 시 상하부와 신장의 피질에서는 당뇨군이 대조군에 비해 ANP mRNA 발현이 유의하게 증가하였다. 결론: 신생 흰쥐에 streptozotocin으로 유도한 NIDDM 모델에서 관찰한 ANP mRNA 변동의 결과 로 보아, ANP가 이미 알려진 심방이외 신장 및 시상 하부에서 ANP 합성의 증가를 통해 NIDDM에서 세포 외액량과 전해질 균형의 조절에 중요한 역할을 담당하 는 것으로 생각된다.