흰쥐에서 스트렙토조토신 유발 당뇨병성 신병증에 대한 EGCG의 치료 효과

Abstract

배경: 당뇨병성 신병증은 당뇨병의 가장 심각한 합병증 중의 하나로 만성신부전의 가장 흔한 원인이다. 녹차추출물은 항산화 효과가 알려져 있으며 그 중에서 EGCG (epigallocatechin gallate)가 가장 뛰어나다. 오스테오폰틴(osteopontin, OPN)은 인당단백질 부착 분자로 당뇨병성 신병증의 병태생리에 중요한 인자로 알려져있다. 이에 저자들은 EGCG가 스트렙토조토신(streptozotocin, STZ) 유발 당뇨병성 신병증 흰쥐에서 치료 효과가 있는지를 알아보고 OPN과의 연관성을 밝히고자 한다. 방법: 흰쥐 42마리를 다음과 같이 분류하였다. 대조군은 7마리로 생리식염수를 복강으로 투여하였으며 STZ 투여군은 STZ 200 mg/kg을 복강으로 투여하였고 당뇨병성 신병증을 유발시켰다 (STZ 군, 7마리). EGCG 투여군은 21마리로STZ 200 mg/kg을 복강으로 투여하고 16주 뒤에 7마리씩 3군으로 다시 분류하여 EGCG를 50 mg/kg (EGCG50 군), 100 mg/kg (EGCG100 군), 200 mg/kg (EGCG200 군)을 복강으로 2일 간격으로 3차례 투여하였다. GTE 군은 STZ를 같은 방법으로 투여한 후 4주 뒤에 요봉지법(dipstick test)으로 단백뇨가 관찰되는 것을 확인하고 0.1% GTE 용액 10 mL를 구강으로 매일 13주간 투여하였다 (GTE PO군, 7마리). 17주 때 흰쥐를 희생하여 혈액을 채취하고 양쪽 신장을 절제하였다. 혈당, 혈중요소질소, 크레아티닌, 24시간 소변량과 단백뇨를 측정하였고 OPN단백 발현을 위한 Western blot를 실시하였다. 신장 조직은 HE 염색과 MT 염색을 실시하였다. 결과: 혈당과 혈중요소질소, 크레아티닌, 24시간 단백뇨 정도는 STZ 투여군에서 대조군에 비하여 증가하였으며 녹차추출물과 EGCG를 투여한 군에서 STZ 투여군에 비하여 감소하였다. OPN 단백 발현은 STZ 투여군에서 대조군에 비하여 증가하였으며 EGCG 투여군에서 STZ군에 비하여 의의있게 감소하였다. 신장 조직검사에서 STZ 투여군은 사구체 경화증이 있고 세뇨관 위축이 보이고 사이질의 섬유화가 관찰되었으나 EGCG 투여군에서는 이러한 변화들이 보이지 않았다. 결론: EGCG는 STZ로 유발한 당뇨병성 신병증 흰쥐에서 신기능을 회복시키고 단백뇨 량을 감소시켰으며 신장 조직에서OPN의 단백 발현을 감소시켰다. EGCG가 당뇨병성 신병증 환자의 치료와 질환의 진행을 억제하는 치료제로 사용될 가능성을 제시한다.|Background: Diabetic nephropathy is one of the most serious complications in diabetes mellitus and has been the most common cause of end-stage renal disease. Green tea extracts (GTE) have antioxidant properties, and (-)-epigallocatechin 3-O-gallate (EGCG) is known to be the most abundant in green tea. Osteopontin (OPN) is a large phosphoglycoprotein adhesion molecule, and has emerged as a potentially key pathophysiologic contributor in diabetic nephropathy. We examined whether EGCG could amelliorate the development of diabetic nephropathy and its role of OPN. Methods: The mice (n=42) were divided into 3 groups. Control group (n=7) was intraperitoneal (IP) injected 0.9% saline, Streptozotocin (STZ) group (n=7) was IP injected STZ 200mg/Kg and induced diabetic nephropathy. GTE group (n=7) was received 0.1% GTE by oral rout from 4 weeks to 17 weeks. At 16 weeks, EGCG groups (n=7/each group) were received EGCG 50 mg/kg, 100 mg/kg and 200 mg/kg body weight by subcutaneous injection three times. Serum glucose, blood urea nitrogen, serum creatinine, urine volume and urine protein amounts were measured. Western blot assay of OPN was compared for the different groups. Histopathologic examination and immunohistochemical staining of mice kidney were performed. Results: Compared with control group, STZ-group showed an increase in blood glucose, blood urea nitrogen, creatinine levels and urine protein amounts, and a decrease in body weight. All the above parameters were significantly reversed with EGCG treatment. After STZ injection, there were an diabetic glomerulosclerosis with increased renal OPN accumulation and its protein expression in the kidney cortex. EGCG-treated mice kidney showed an reduced expression of above parameters and an reserved pathologic findings. Conclusions: These results suggest that EGCG ameliorates STZ-induced diabetic nephropathy by OPN suppression. The potential use of EGCG in the treatment of diabetic nephropathy should be further explored.