Abstract
Purpose: $Na^+-K^+$ ATPase activity has been estimated by the degree of inhibition of cation transport by cardiac glycosides (ouabain) using Rb-86 as a substrate. The biological characteristisc of T1-201 is known to be similar to those of potassium as a transport substrate in the presence of glucose, insulin or phobol myristate acetate (PMA). The purpose of this study was to measure ouabain sensitive $Na^+-K^+$ ATPase activity using T1-201 and compare with that using Rb-86. Materials and Methods: Smooth muscle cells isolated from rat aorta or human placental umbilical artery were cultured, and used to measure cellular $Na^+-K^+$ ATPase activity. $Na^+-K^+$ ATPase activity was measured as a percentage decrease in cellular uptake of T1-201 or Rb-86 by ouabain under the presence of glucose, insulin or PMA in media. Results: $Na^+-K^+$ ATPase activity measured with T1-201, as a transport substrate, was not different from those measured with Rb-86 in rat or human smooth muscle cell preparation. Incubation with high concentration glucose resulted in about 30% decrease in enzyme activity. In contrast, insulin or PMA resulted in 10-70% or 28% increases from baseline activity, respectively. Conclusion: These results suggests that 71-201 could replace Rb-86 in measurement of ouabain sensitive $Na^+-K^+$ ATPase activity in vitro. High level of glucose concentration decreased cellular $Na^+-K^+$ ATPase activity, but insulin or PMA increased it.
목적 : 생물학적 성질이 potassium과 유사하고 핵의학분야에서 널리 이용되고 있으며 쉽게 구할 수 있는 T1-201을 이용하여 $Na^+-K^+$ ATPase의 활성도를 측정할 수 있는지를 알아보고자, 배양한 백서 대동맥평활근세포와 사람의 제대동맥 평황근세포에서 $Na^+-K^+$ ATPase의 활성도를 측정하곤 기존의 Rb-86으로 측정한 방법과 비교하였다. 또한 T1-201로 측정한 활성도에 대한 포도당, 인슐린 및 PMA의 영향을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: Sprague-Dawley 백서의 흉부대동맥과 인체태반의 제대동맥에서 얻은 평활근세포를 배양하여 사용하였고. ouabain첨가로 억제되는 Rb-86과 T1-201의 섭취율을 $Na^+-K^+$ ATPase에 의한 섭취율로 계산하여 활성도로 간주하였다. 결과: 배양된 백서대동맥 평활근세포에서 $Na^+-K^+$ ATPase 활성도는 고포도당배양액(22 mM) 상태에서 생리적 농도의 저포도당배양액(5 mM) 상태에 비하여 평균 28%의 저하를 보였으며, 인슐린 100 nM을 첨가하였을 때는 50%의 증가를 보였다. PKC효소를 활성화시키는 PMA는 20%의 증가를 나타내었다. 인체제대동맥의 평활근세포에서도 유사한 변화를 보였다. T1-201로 측정한 $Na^+-K^+$ ATPase의 활성도치의 변화는 Rb-86을 이용한 측정에서도 동일하게 나타났다. 결론: T1-201을 이용하여 측정한 $Na^+-K^+$ ATPase 황성도는 Rb-86을 이용한 측정치와 유사하여, T1-201은 세포막 $Na^+-K^+$ ATPase 활성도의 측정에 사용할 수 있으리라 판단된다. 인슐린과 PKC효소 자극제는 $Na^+-K^+$ ATPase 활성도를 증가시키고, 고농도의 포도당은 활성도를 감소시키는 것으로 사료된다.
(Department of Nuclear Medicine, Kyungpook National University School of Medicine)
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