• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제5권2호
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• pp.92-98
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• 2000

Mesangial cell has several key roles in thee control of glomerular function: it partocipates in the regulation of glomerular filtration rate, macromolecular clearance, and as both a source and target of numerous hormones and autocrines. Many of these insights into mesangial cell function have been obtained by studying mesangial cells in culture. However, no suitble cell lines have established yet. We here reported the immortalization of rat kidney glomeruar mesangial cell by transfection of E6 and E7 genes of human papillomavirus type 16 (HPV-16) via electroporation and lipofection. The reslts showed that only electroporation could transfect the genes to mesangial cells and the transfected cells maintained the viability for longer than 6 months. Fluorescence microscopic observation showed that cellular contractility and phagocytosis, which are the two main phenotypes of mesangial cells with rat glomerular epithelial cells showed that the growth of mesangial dells was suppressed by epithelial cell, but the growth of epithelisl cells was enhanced by mesangial cells. Moreover, Such results may imply that the glomerular cell-cell interaction plays an important role in the regulation of cell proliferation and differentiation.

• Applied Microscopy
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• 제44권4호
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• pp.117-122
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• 2014

We previously have reported that periglomerular calponin expression of the glomerulosclerotic glomeruli in the chronic nephropathy. To investigate the role of calponin during glomerulosclerosis, we examined the detailed localization pattern of calponin in chronic nephropathy rat model using serial morphometric analysis. Male Sprague-Dawley rats were used, and chronic nephropathy models were established at 8 and 12 weeks after single intraperitoneal injection of adriamycin (10 mg/kg body weight; n=5). In nephropathy models, 16.3% (8 weeks) and 23.4% (12 weeks) glomeruli showed calponin-positivity at glomerular area. In all these glomeruli, showing various sclerotic changes, calponin-immunoreactivities were present only both the glomerular parietal epithelial cells (PECs) and periglomerular myofibroblasts (PMFs). However, in the glomeruli with weak calponin-positive, immunoreactivity was mostly detected in PECs, suggesting that calponin may be expressed in PECs earlier than in PMFs in the glomerulosclerotic change. Some calponin-positive PECs invaded glomerular tuft with loop-shaped projection, and around this projection, nestin expression of glomerular tuft were much reduced. These results suggested that calponin-positive PECs may play a key role in the development of glomerulosclerosis, and direct contact with PECs and glomerular tuft may be more important to degenerative changes of glomeruli.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제7권5호
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• pp.303-310
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• 2002

Cell therapy applied to wound healing or tissue regeneration presents a revolutionary realm to which principles of gene engineering and delivery may be applied. One promising application is the transplantation of cells into the wounded tissue to help the tissue repair. However, when cells are transplanted from in vitro to in vivo, immune rejection occurs due to the immune response triggered by the activation of T-cell, and the transplanted cells are destroyed by the attack of activated T-cell and lose their function. Immune suppressant such as FK506 is commonly used to suppress immune rejection during transplantation. However, such kind of immune suppressants not only suppresses immune rejection in the periphery of transplanted cells but also suppresses whole immune response system against pathogenic infection. In order to solve this problem, we developed a method to protect the desired cells from immune rejection without impairing whole immune system during cell transplantation. Previously, we reported the success of constructing glomerular epithelial cells for removal of immune complex, in which complement receptor of type 1 (CR1) was over-expressed on the membrane of renal glomerular epithelial cells and could bind immune complex of DNA/anti-DNA-antibody to remove immune complex through phagocy-tosis [1]. Attempting to apply the CR1-expressing cells to cell therapy and evade immune rejection during cell transplantation, we constructed three plasmids containing genes encoding a soluble fusion protein of cytolytic T lymphocyte associated antigen-4 (CTLA4Ig) and an enhanced green fluorescent protein (EGFP). The plasmids were transfected to the above-mentioned glomerular epithelial cells to express both genes simultaneously. Using the clone cells for cell transplantation showed that mice with autoimmune disease prolonged their life significantly as compared with the control mice, and two injections of the cells at the beginning of two weeks resulted in remarkable survivability, whereas it requires half a year and 50 administrations of proteins purified from the same amount of cells to achieve the same effect.

• Childhood Kidney Diseases
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• 제10권1호
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• pp.8-17
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• 2006

목적 : 생체 외 당뇨병 상태로서 고농도의 당을 포함하는 배양액과 후기당화합물을 적용하여 세포배양하고 이때에 나타나는 병리적 변화, 즉, 세포외 기질의 변화와 형태학적 변화와 함께 투과성(여과율)의 변화를 살펴보았고 동시에 당뇨병성 신증에서의 단백뇨의 기전을 설명하고자 하였다. 방법 : 후기당화합물의 준비를 위해 50mg/mL BSA(Fraction V, Sigma)와 pretense inhibitor를 포함한 PBS(pH 7.4)에 glucose-6-phosphate를 섞어 0.2 M의 용액을 만들었다. BSA를 대조군으로 하였으며, 후기당화합물과 BSA를 $5{\mu}g/cm^2$ surface area의 농도가 되도록 붓고 다음과 같은 비교 대상의 culture dishes를 만들었다(B5; BSA만 첨가 - 5 mM, B30; BSA만 첨가 - 30mM, A5; 후기당화합물만 첨가 - 5 mM, A30; 후기당화합물만 첨가 - 30 mM, A/B 25: osmotic control - 25 mM mannitol). 이틀 배양 후와 일 주 배양 후 각각의 culture dishes에 있는 heparan sulfate proteoglycan (HSPG)양을 ELISA를 이용하여 측정하고 B5를 대준군으로 하여 각각 비교하였다. 각각의 colture dishes에 있는 사구체 상피세포를 scanning EM(Hitachi S-570, Japan)을 이용하여 형태학적 관찰을 하였다. Cellulose semi-permeable membrane을 이용하여 각각의 culture dishes에서 두 시간 동안 apical chamber를 통해 여과되는 BSA양을 sandwich ELISA method로 측정하여 투과성에 대한 분석을 하였다. 결과 : 이틀 동안 배양 후 측정한 대조군을 포함한 다섯 culture dishes의 HSPG양은 통계학적 차이는 없었다. 일 주 배양 후에 이틀 동안 배양한 B5 dish에 비해서 일 주 배양한 A30 dish를 제외한 일 주 배양한 모든 dishes에서 10% 이상의 HSPG양의 증가를 보였다(P<0.05) 일 주 배양한 B5 dish에 비해선 일 주 배양한 A30과 B30 dish에서 각각 HSPG양이 각각 77.8%와 95.3%로 감소하였고(P>0.05), osmotic control group(A/B 25)에선 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다(P>0.05). 후기당화합물이 첨가된 경우에 SEM상 분리된 세포사이이음(intercellular junction)과 융합된 미세융모를 관찰할 수 있었다. BSA의 투과성은 일 주 배양 후 A30 dish에서만 일 주 배양 후 B5 dish에 비해 19% 증가하는 소견을 보였으나 통계적인 유의성은 없었다(P>0.05). 결론 : 사구체 상피세포의 HSPG 형성의 감소에 고농도의 당과 후기당화합물은 서로 부가적인 역할을 하고 후기당화합물이 더 큰 역할을 함을 알 수 있다. HSPG 감소 소견과 더불어 SEM상 장기간 고혈당을 유지하면 사구체 여과기전에서 size-selective와 charge-selective 장벽에 결함을 유발할 수 있으며 당뇨병에서의 단백뇨의 기전 중 하나로 생각된다.

• Childhood Kidney Diseases
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• 제8권1호
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• pp.1-9
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• 2004

목 적 : 미세변화신증후군은 소아의 원발성 신증후군의 주요 원인질환이다. 미세변화증후군의 정확한 병인기전은 아직까지 알려져 있지 않으나, 최근 $TNF-{\alpha}$가 이 질환의 병인기전과 관련된다는 보고가 있었다. 이에 저자들은 환아의 혈청과 요에서 $TNF-{\alpha}$의 변화를 살펴보고, $TNF-{\alpha}$가 이 질환의 표적세포인 토리 상피세포에 미치는 직접적인 영향을 알아보고자 본 연구를 시행하였다. 방 법 : 2-15세의 미세변화신증후군 환아에게서 혈청과 요에서 $TNF-{\alpha}$치를 측정하였고, 토리 상피세포로 도포된 Millicell system을 사용하여 $TNF-{\alpha}$가 토리 상피세포에 의하여 형성되는 투과성에 미치는 영향을 알아보았다. 또한 $TNF-{\alpha}$가 토리 상피세포에서 생성되어 토리 기저막의 투과성을 결정하는 물질인 heparan sulfate proteoglycan의 유전자 발현과 생성에 미치는 영향을 측정하였다. 결 과 : 미세변화신증후군의 재발시 요중 $TNF-{\alpha}$치 (ng/mg cr)는 $364.4{\pm}51.2$로서 관해와 대조군의 $155.3{\pm}20.8$과 $36.0{\pm}4.5$에 비하여 유의하게 증가되어 있었다 (P<0.05). 그러나 $TNF-{\alpha}$가 토리 상피세포의 투과성 검사와 토리 상피세포의 heparan sulfate proteoglycan의 유전자 발현과 생성에 아무런 영향을 미치지 않았다. 결 론 : $TNF-{\alpha}$는 토리 상피세포에 직접적인 영향을 미치지 않으므로 미세변화신증후군에서의 요중 $TNF-{\alpha}$치의 증가는 질병으로 인한 이차적인 변화일 것으로 생각된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제24권1호
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• pp.58-66
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• 2006

목적: 방사선에 의한 신장손상은 궁극적으로 신장 섬유화로 인한 신부전으로 나타나며 여기에는 세포외기질의 변화가 동반된다. 방사선 신장손상에서 신사구체 상피세포의 역할을 알아보기 위하여 방사선에 의한 세포외기질과 연관된 여러 유전자 발현의 변화를 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : 백서 사구체 상피세포 (rat glomerular epithelial cell: GEpC) 에 6 MV 선형가속기 (Siemens, USA)를 이용하여 0, 2, 5, 10, 20 Gy 의 단일 방사선량을 조사한 후 각각 6, 24, 48, 72 시간에 시료를 채취하였다. Northern blot, Western blot, Zymography를 이용하여 fibronectin (Fn), plasminogen activator inhibitor-1 (Pai-1), matrix metalloproteinases-2, 9 (MMP-2, 9), tissue inhibitor of matrix metallproteinase-2 (TIMP-2), tissue-type plasminogen activator (t-PA), Urokinase-type plasminogen activator (u-PA)의 발현을 측정하였다. 결과: GEpC 에 대한 10 Gy 단일 방사선 조사후 24 시간부터 Fn mRNA 가 유의한 증가를 나타냈으며 48 시간에 측정한 Fn 단백질은 5, 10 Gy 의 방사선량에서 유의하게 증가되었다. 방사선조사에 의해서 Pai-1 유전자의 발현도 mRNA 및 단백질 단계에서 증가되었으며, 특히 10Gy 조사 후 24, 48 시간에 측정한 mRNA 의 증가는 통계적으로 유의하였다. GEpC에 방사선조사 후 24 시간에 측정한 MMP-2 활성형은 방사선량에 따라 증가하였으나 통계학적 유의성은 없었다. 그밖의 MMP-9, TIMP-2, t-PA 와 u-PA 는 아무런 변화를 나타내지 않았다. 결론 : 방사선에 의하여 GEpC에서 세포외 기질과 관련된 유전자 발현의 번화가 관찰되었으며 이는 방사선 신장 손상에 GEpC가 관여함을 나타낸다.

• Childhood Kidney Diseases
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• 제9권2호
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• pp.119-127
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• 2005

목 적 : 단백뇨 질환에서 볼 수 있는 사구체 상피세포(glomerular epithelial cells, GEpC) 족돌기 사이에 위치한 세극막(slit diaphragm)의 P-cadherin의 당뇨조건에 따른 병리학적 변화를 알아보고자 하였다. 방 법 : 백서 GEpC을 배양하고 고농도의 당과 후기당화합물(advanced glycosylation endproducts, AGE)을 적용하여 당뇨병 환경에 가까운 조건을 설정한 후, p-cadherin 단백양은 Western 분석으로, 유전자 표현의 변화는 RT-PCR로 관찰하였다. 실험군은 당의 농도를 5 또는 30mM로, AGE와 BSA를 첨가하고 osmotic control로서 당 5 mM에 mannitol 25 mM을 섞은 것을 조합하여 A5, A30, B5, B30, Aosm로 하였다. 결 과 : P-cadherin 단백양은 B5 결과를 대조군으로 비교하여 당을 첨가한 B30에서 50.4$\%$의 감소, AGE를 추가한 조건인 A5와 A30에서 각각 7.4$\%$와 30.4$\%$의 의미 있는 감소를 보였다. 또한 P-cadherin mRNA의 표현은 B30에서 40.3$\%$의 감소, A30에서 27.2$\%$의 의의 있는 감소를 보였다. 이러한 감소 소견은 osmotic control(Aosm)에서는 관찰할 수 없었다. 결 론 : 고농도의 당과 AGE에 의한 GEpC의 P-cadherin을 유전자 수준에서의 억제로 단백의 생성 감소를 초래함으로써, 당뇨환경에서 세극막 성분의 변화를 설명할 수 있으며, 추후 이의 변화 기전에 대한 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 동의생리병리학회지
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• 제34권2호
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• pp.61-66
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• 2020

Epithelial-mesenchymal transition (EMT) is the process by which epithelial cells lose their characters and acquire the properties of mesenchymal cells. EMT has been reported to exert an essential role in embryonic development. Recently, EMT has emerged as a pivotal mechanism in the metastasis of cancer and the fibrosis of chronic diseases. In particular, EMT is drawing attention as a mechanism of renal fibrosis in chronic kidney diseases such as diabetic nephropathy. In this study, we developed an EMT model by treating TGF-β1 on the podocytes, which play a key role in the renal glomerular filtration. This study explored the effects of Hwanggeum-tang (HGT) recorded in Dongeuibogam as being able to be used for the treatment of Sogal whose concept had been applied to Diabetes Mellitus (DM), on the TGF-β1-induced podocyte EMT. HGT suppressed the expression of vimentin and α-SMA, the EMT marker, in the human podocytes stimulated by TGF-β1. However, HGT increased the expression of ZO-1 and nephrin. Interestingly, HGT selectively inhibited the mTOR pathway rather than the classical Smad pathway. HGT also activated the AMPK signaling. HGT's inhibitory effect on the podocyte EMT through regulation of the mTOR pathway was achieved through the activation of AMPK, which was confirmed by comparison with cells treated with compound C (CC), an inhibitor of AMPK signaling. In conclusion, HGT can be applied to the renal fibrosis by preventing TGF-β1-induced EMT of podocytes through AMPK activation and mTOR inhibition.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제51권1호
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• pp.54-61
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• 2008

목 적 : 특발성 신증후군의 연구를 위하여 병태생리 및 임상소견과 유사한 실험적 puromycin aminonucleoside(PAN) 신증을 이용하는데 본 연구는 배양한 사구체 상피세포에 대한 PAN의 영향을 통하여 신증후군의 주 원인 병태생리인 단백뇨의 기전을 밝히고자 하였다. 방 법 : 사구체 상피세포를 배양한 후 다양한 농도의 PAN과 항산화제를 투여하여 전자현미경관찰, 반응성 산소종 투과율 변화, confocal microscopy 등을 통하여 족세포성분의 변화를 관찰하였다. 결 과 : 사구체 상피세포의 초고배율소견에서 PAN에 의해 세포간극이 벌어지고 표면의 미세돌기가 단축되는 변화를 볼 수 있었다. 이러한 세포간극의 변화는 세포막부분의 ZO-1에 대한 면역형광검사에서도 확인할 수 있었다. DCF-DA로 측정한 반응성 산소종은 PAN에 의하여 농도에 따라 투여 2시간에 이미 유의한 증가를 보이나, 이러한 변화는 항산화제인 EGCG, probucol, vitamin C에 의해 감소하였다. 또한, 세포단층모델에서 투과율은 PAN에 의하여 농도에 따라 증가하나 항산화제에 의해 증가가 억제되었다. 세포골격구조인 ${\alpha}-actinin$은 사구체 상피세포의 세포질과 바깥 세포막부분으로 actin과 같이 분포하나 고농도의 PAN에 의해 세포질 바깥쪽의 일부분에 집중하는 형상으로 변하였다. 그러나 이러한 변화는 항산화제인 vitamin C의 처치에 의해 예방될 수 있었다. 세극막성분인 ZO-1는 고농도의 PAN에 의해 안쪽으로 이동하고 집중하는 형상으로 변하였으나, vitamin C의 처치에 의해 예방되었다. 이와 함께 ${\alpha}-actinin$과 ZO-1은 PAN에 의해 단백양이 감소하였으나 이는 항산화제에 의해 예방할 수 있었다. 결 론 : PAN은 사구체 상피세포의 반응성 산소종 생성을 증가시키고, 구조성분의 변화를 통하여 형태학적인 변화를 초래하며 이는 투과율의 증가로 나타났다. 이러한 변화들은 항산화제에 의해 어느 정도 억제할 수 있었음으로, PAN은 생체 외 사구체 상피세포에 산화스트레스기전을 통하여 구조적 변화와 이에 따른 단백뇨를 유발시키는 것으로 사료된다.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제55권10호
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• pp.371-376
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• 2012

Purpose: Puromycin aminonucleoside (PAN) specifically injures podocytes, leading to foot process effacement, actin cytoskeleton disorganization, and abnormal distribution of slit diaphragm proteins. p130Cas is a docking protein connecting F-actin fibers to the glomerular basement membrane (GBM) and adapter proteins in glomerular epithelial cells (GEpCs; podocytes). We investigated the changes in the p130Cas expression level in the PAN-induced pathological changes of podocytes in vitro. Methods: We observed changes in the p130Cas expression in cultured rat GEpCs and mouse podocytes treated with various concentrations of PAN and antioxidants, including probucol, epigallocatechin gallate (EGCG), and vitamin C. The changes in the p130Cas expression level were analyzed using confocal immunofluorescence imaging, Western blotting, and polymerase chain reaction. Results: In the immunofluorescence study, p130Cas showed a diffuse cytoplasmic distribution with accumulation at distinct sites visible as short stripes and colocalized with P-cadherin. The fluorescences of the p130Cas protein were internalized and became granular by PAN administration in a dose-dependent manner, which had been restored by antioxidants, EGCG and vitamin C. PAN also decreased the protein and mRNA expression levels of p130Cas at high doses and in a longer exposed duration, which had been also reversed by antioxidants. Conclusion: These findings suggest that PAN modulates the quantitative and distributional changes of podocyte p130Cas through oxidative stress resulting in podocyte dysfunction.