Effects of Dietary Protein on the Progression of Early Chronic Renal Failure in Subtotally Nephrectomizid Rats

저단백식이의 투여가 만성신부전증의 진행에 미치는 영향에 관한 실험적 연구

Purpose : The protective effects of dietary protein on the progression of renal failure were studied in subtotally nephrectomized rats. Methods : Treatment groups were as follows; 5/6 nephrectomy and a normal protein ($18.5\%$) diet (NP); 5/6 nephrectomy and a low protein ($6\%$) diet (LP): 5/6 nephrectomy, a normal protein diet and converting enzyme inhibitor, enalapril (NPE): 5/6 nephrectomy, a low protein diet and enalapril (LPE). Both diets were isocaloric and had the same phosphorus content. Proteinuria, remnant kidney weight, mesangial matrix expansion score and glomerular volume were assessed at 4, 12 and 16 weeks after renal ablation. Results : LP and NP developed progressive hypertension. Eight weeks after surgery, LPE and NPE controlled hypertension. LP, LPE, and NPE had significantly less proteinuria than NP at 16 weeks (P<0.05). Kidney weight in LP were markedly less enlarged than NP (P<0.05). There was no difference in kidney weight between LPE and NPE. At 12 and 16 weeks the mesangial matrix expansion score was significantly less in LP, LPE, and NPE compared to NP (P<0.05). At 12 and 16 weeks mean glomerular volume was significantly less in LP compared to NP (P<0.05). At 12 and 16 weeks mean glomerular volume in LPE was significantly less compared to NPE. Conclusion : Dietary protein restriction afforded considerable protection from renal injury in the rat remnant kidney model. During the enalapril treatment, there was no additional protective effect of dietary protein restriction against the development of renal lesions.

목 적 : 초기만성신부전증에서 저단백식이의 투여가 만성신부전의 진행속도 및 혈압조절에 어떠한 영향을 미치는 지를 알기 위함이다. 방 법 : 5/6 신절제술로 만성 신부전을 유발시킨 백서를 수술 제 7일부터 무작위로 enalapril을 투여하지 않은 군과 enalapril 투여군 (식수 1L 당 50 mg)으로 나누고 각군을 정상단백식이군 ($18.5\%$ 단백식이), 저단백식이군($6\%$단백식이)으로 나누어 비교하여 보았다. 신절제술후 4주, 12주, 16주에 단백뇨의 변화, 잔여 신장무게, 신 조직의 mesangial matrix expansion score 및 morphometric analysis로 분석한 사구체용적의 변화를 비교 분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 결 과 : 1) 정상단백식이군 및 저단백식이군은 신절제술후 혈압이 올라가기 시작하여 지속적인 고혈압소견을 보였다 (정상단백식이군; 4주 $147{\pm}6$mmHg, 8주 $175{\pm}11$mmHg, 12주 $180{\pm}6$mmHg, 16주 $200{\pm}6$ mmHg: 저단백식이군; 4주 $140{\pm}8$mmHg, 8주 $162{\pm}5$mmHg, 12주 $171{\pm}6$mmHg, 16주 $184{\pm}11$mmHg). Enalapril 투여군은 식이의 단백량과 관계없이 신절제술후 8주부터 혈압이 조절되기 시작하였다. 2) 16주째 저단백식이군의 24시간 뇨단백은 $74{\pm}15$mg으로 정상단백식이군 ($101{\pm}15$mg)보다 의의있게 적었다. (P<0.05). Enalapril 투여군도 저단백식이의 경우 $42{\pm}12$mg 으로. 정상단백식이($67{\pm}15$mg) 보다 의의있게 적었다. (P<0.05). 3) 신절제술후 16주째 크레아티닌 청소율은 정상단백식이군 $1.40{\pm}0.13$ ml/min, 저단백식이군은 $1.57{\pm}0.11$ml/min, enalapril 정상단백식이군은 $1.10{\pm}0.17$ml/min, enalapril 저단백식이군은 $1.37{\pm}0.14$ml/min 이었다. (P=NS). 4) 저단백식이군의 잔여 신장무게의 증가는 정상단백시이군의 신장 무게의 증가에 비해 의의있게 낮았다. (저단백식이군; 4주 $1.33{\pm}0.04g$, 12주 $1.45{\pm}0.05g$, 16주 $1.44{\pm}0.16g$: 정상단백이군; 4주 $1.58{\pm}0.19g$, 12 주$1.79{\pm}0.15g$, 16주 $1.99{\pm}0.12g$, P<0.05). 16주에 관찰한 enalapril 투여군의 신장무게를 보면 저단백식이, 정상단백식이에 따른 차이는 없었다. 5) 12주, 16주째 저단백식이군의 mesangial matrix expansion score은 정상단백식이군보다 의의있게 감소되었다. (저단백식이군; 12주 $1.91{\pm}0.02$, 16주 $1.90{\pm}0.02$; 정상단백식이군 ; 12주 $2.29{\pm}0.09$, 16주 $2.55{\pm}0.16$, P<0.05). Enalapril 투여군의 mesangial matrix expansion score는 식이의 단백량에 따른 차이는 없었다. 6) 16주째 저단백식이군의 사구체용적은 정상단백식이군보다 의의있게 감소되었다 (16주, 저단백식이군; $1.17{\pm}0.19{\times}10^6{\mu}m^3$ ; 정상단백식이군; $1.98{\pm}0.16{\times}10^6{\mu}m^3$, P<0.05). Enalapril 투여군의 사구체용적은 저단백식이의 경우 정상식이 때 보다 의의있는 감소를 보였다 (16주, 저단백식이군; $1.19{\pm}0.17{\times}10^6{\mu}m^3$: 정상단백식이군; $1.81{\pm}0.22{\times}10^6{\mi}m^3$, P<0.05). 결 론 : 항고현압제를 쓰지 않은 군에서의 저단백식이의 효과는 매우 현저하였고 항고혈압제를 쓴 군에서는 저단백식이와 정상단백식이의 차이가 없었다. 따라서 저단백식이와 항고혈압제는 각각 신조직 손상의 진행을 확실히 지연시키나 두가지를 같이 병용하면 각각 지연시키는 것에 비하여는 additional effect가 미미하였다. 그러나 혈압 조절은 저단백식이로는 만족할만하지 못하고 항고혈압제에 의한 혈압조절이 도움이 되므로_ 만성신부전 환자에서 저단백식이와 항고혈압제의 병용요법이 필요한 것으로 사료된다.