TGF-β에 의한 cardiac remodeling의 기전 연구를 통한 심부전 억제제 개발

초록

목적 : Cardiac remodeling은 임상적으로 심부전(heart failure) 진행과정에 수반되는 중요한 특징으로 myocyte hypertrophy, necrosis, apoptosis, fibrillar collagen의 증가, fibroblast의 증식이 수반된다. 이러한 과정에 TGF-의 직접적인 작용기전을 규명함으로써 심부전 치료 및 개선에 기여하고자 한다. 방법 : 생후 1-2일된 쥐의 심장에서 얻어진 심근세포와 심장 섬유아세포 및 myoblast cell line인 H9c2를 이용하여 TGF-에 의한 심장 섬유아세포의 세포증식은 thymidine incorporation assay를 통하여 그리고 이에 관여하는 signaling mechanism을 알아보기 위해서 PKC의 활성화 및 ERK 와 JNK의 인산화를 western blotting으로 분석하였다. 그리고 심근세포의 심비대 현상을 알아보기 위해서는 중요한 biomarker로서 artrial natriuretic factor(ANF)의 promoter(-lkb)를 cloning하여 promoter에 대한 활성도를 분석하였다. ATF-2의 phosphorylation이 실질적으로 전사조절인자로서 역할을 하는 지를 Path Detect trans-reporting system으로 확인하였다. 심장 섬유아세포의 세포성장에 대한 PKC의 관련성은 PKC isoform들의 cytosolic fraction 과 nucleus fraction으로의 translocation으로 확인하였다. 또한, PKC inhibitor와 activator(PMA)를 처리하여 각각을 억제 및 활성화 시켰을 때의 인산화 수준을 조사하였다. 결과 : TGF-1 또는 PKC activator인 PMA는 심장 섬유아세포의 세포증식을 현격히 증가시켰으며, 심근세포에서는 전형적인 cardiac hypertrophic 표현형 및 marker의 발현을 유도하였다. 심장 섬유아세포의 세포증식 과정에 PKC, ERK 및 JNK의 활성이 요구됨을 확인하였다. 또한 심비대증 유발에 있어서 TGF-1 처리는 ANF의 promoter 활성을 증가시켰을 뿐 만 아니라 이의 활성에 ATF-2의 인산화가 중요하게 작용함을 확인할 수 있었다. 종합적으로 심장섬유아세포의 세포증식에는 PKC, ERK, JNK의 활성이, 심근세포의 심비대증 유발에는 PKC, p38MAPK, ATF2의 활성이 중요하게 작용함을 함을 알 수 있었다. 결론 : TGF-1는 심장 섬유아세포의 세포증식을 유도할 뿐 만 아니라 심근세포의 심비대증을 유발함으로써 cardiac remodeling에 관여하는 것으로 밝혀졌다. 이러한 현상 유발에 공통적으로 PKC 가 중요하게 작용하면서 각각 다른 신호전달 기전을 통하는 것으로 밝혀졌다.

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