일차섬모는 세포 표면에서 뻗어 나온 미세소관을 기반으로 한 세포소기관으로 다양한 세포 외 신호들을 감지하여 세포내 신호전달계를 활성화시켜 세포의 증식과 이동 및 분화 등을 조절하는 역할을 한다. 최근의 연구들은 일차섬모의 길이가 당뇨, 고혈압, 급성 및 만성신부전과 같은 병리학적 상태에서 역동적으로 변하며 이러한 길이 변화가 질환의 발생과 밀접한 관련이 있음을 보여주고 있다. 신장에서 일차섬모는 ...
일차섬모는 세포 표면에서 뻗어 나온 미세소관을 기반으로 한 세포소기관으로 다양한 세포 외 신호들을 감지하여 세포내 신호전달계를 활성화시켜 세포의 증식과 이동 및 분화 등을 조절하는 역할을 한다. 최근의 연구들은 일차섬모의 길이가 당뇨, 고혈압, 급성 및 만성신부전과 같은 병리학적 상태에서 역동적으로 변하며 이러한 길이 변화가 질환의 발생과 밀접한 관련이 있음을 보여주고 있다. 신장에서 일차섬모는 사구체의 벽세포, 근위세뇨관 세포, 원위세뇨관 세포, 헨리고리, 집합관의 주세포에 존재한다. 따라서, 일차섬모는 신장의 유체 흐름과 구성물질들을 직접 감지하는데, 이는 일차 섬모가 신장의 기능 조절에 관련이 있을 수 있음을 의미한다. 하지만, 생리적 및 병태생리학적 상태에서 일차섬모의 역할에 대해서는 잘 밝혀지지 않고 있다. 따라서 본 연구의 첫 번째 장에서는 물 섭취가 일차섬모의 길이 변화에 미치는 영향과 분자적 기전에 대해 그리고 두 번째 장에서는 시스플라틴에 의한 급성 신장 손상의 발생 및 진행에 있어 일차 섬모가 어떤 관련이 있는지에 대해 조사하였다. 먼저, 생리적 상태에서 일차섬모의 역할에 대해 조사한 결과 물 섭취의 제한이 소변 삼투압과 HDAC6의 활성 증가와 함께 생쥐의 신장 세뇨관 세포의 일차 섬모의 길이를 짧게 함을 확인하였다. 그리고 HDAC6의 억제제인 tubastatin에 의한 HDAC6 활성화 차단이 소변 삼투압 증가를 방지함과 동시에 수분 섭취 제한으로 인한 일차 섬모의 짧아짐을 억제하였다. 이러한 결과는 물 섭취를 제한했을 때 농축된 소변 형성을 위해서 일차 섬모의 짧아짐이 필수적임을 의미한다. 다음으로 병태생리학적 상태에서 일차섬모의 역할 규명을 위해 일차섬모의 길이 변화와 급성신손상과의 연관성 및 그 메커니즘에 대해서 조사하였다. 그 결과, 시스플라틴이 농도의존적으로 신장 세뇨관 세포의 기능적 및 형태적 손상을 유발하였고 신장 세뇨관 세포의 일차섬모의 길이를 짧게하였다. 또한, 시스플라틴에 의한 이러한 변화들은 미토콘드리아를 타겟으로 하는 항산화제인 Mito-Tempo에 의해 완화되었다. 뿐만 아니라, 시스플라틴은 소변으로 탈락된 일차섬모를 배출시켰고, 소변에서 일차섬모 관련 단백질의 검출양이 신장 세포의 손상 정도와 관련있음을 확인하였다. 이는 신장 세뇨관 세포에서 일차섬모의 길이 변화 및 소변에서의 관련 단백질 검출 여부가 신장 손상의 지표로 사용될 수 있음을 의미한다. 결론적으로, 본 연구 결과는 정상세포에서 일차섬모의 길이 변화가 체수분 균형을 유지하기 위한 신장 세포의 적응 반응임을 보여준다. 또한, 일차 섬모의 길이 변화와 소변에서의 일차 섬모 관련 단백질의 검출이 신장의 기능과 손상의 지표가 될 수 있음을 의미한다. 이는 일차 섬모의 길이 조절이 신장 질환 치료를 위한 새로운 타깃이 될 수 있으며 소변에서의 섬모 관련 단백질 검출이 신장 질환에 대한 비침습적 진단 방법으로 활용될 수 있음을 시사한다.
일차섬모는 세포 표면에서 뻗어 나온 미세소관을 기반으로 한 세포소기관으로 다양한 세포 외 신호들을 감지하여 세포내 신호전달계를 활성화시켜 세포의 증식과 이동 및 분화 등을 조절하는 역할을 한다. 최근의 연구들은 일차섬모의 길이가 당뇨, 고혈압, 급성 및 만성신부전과 같은 병리학적 상태에서 역동적으로 변하며 이러한 길이 변화가 질환의 발생과 밀접한 관련이 있음을 보여주고 있다. 신장에서 일차섬모는 사구체의 벽세포, 근위세뇨관 세포, 원위세뇨관 세포, 헨리고리, 집합관의 주세포에 존재한다. 따라서, 일차섬모는 신장의 유체 흐름과 구성물질들을 직접 감지하는데, 이는 일차 섬모가 신장의 기능 조절에 관련이 있을 수 있음을 의미한다. 하지만, 생리적 및 병태생리학적 상태에서 일차섬모의 역할에 대해서는 잘 밝혀지지 않고 있다. 따라서 본 연구의 첫 번째 장에서는 물 섭취가 일차섬모의 길이 변화에 미치는 영향과 분자적 기전에 대해 그리고 두 번째 장에서는 시스플라틴에 의한 급성 신장 손상의 발생 및 진행에 있어 일차 섬모가 어떤 관련이 있는지에 대해 조사하였다. 먼저, 생리적 상태에서 일차섬모의 역할에 대해 조사한 결과 물 섭취의 제한이 소변 삼투압과 HDAC6의 활성 증가와 함께 생쥐의 신장 세뇨관 세포의 일차 섬모의 길이를 짧게 함을 확인하였다. 그리고 HDAC6의 억제제인 tubastatin에 의한 HDAC6 활성화 차단이 소변 삼투압 증가를 방지함과 동시에 수분 섭취 제한으로 인한 일차 섬모의 짧아짐을 억제하였다. 이러한 결과는 물 섭취를 제한했을 때 농축된 소변 형성을 위해서 일차 섬모의 짧아짐이 필수적임을 의미한다. 다음으로 병태생리학적 상태에서 일차섬모의 역할 규명을 위해 일차섬모의 길이 변화와 급성신손상과의 연관성 및 그 메커니즘에 대해서 조사하였다. 그 결과, 시스플라틴이 농도의존적으로 신장 세뇨관 세포의 기능적 및 형태적 손상을 유발하였고 신장 세뇨관 세포의 일차섬모의 길이를 짧게하였다. 또한, 시스플라틴에 의한 이러한 변화들은 미토콘드리아를 타겟으로 하는 항산화제인 Mito-Tempo에 의해 완화되었다. 뿐만 아니라, 시스플라틴은 소변으로 탈락된 일차섬모를 배출시켰고, 소변에서 일차섬모 관련 단백질의 검출양이 신장 세포의 손상 정도와 관련있음을 확인하였다. 이는 신장 세뇨관 세포에서 일차섬모의 길이 변화 및 소변에서의 관련 단백질 검출 여부가 신장 손상의 지표로 사용될 수 있음을 의미한다. 결론적으로, 본 연구 결과는 정상세포에서 일차섬모의 길이 변화가 체수분 균형을 유지하기 위한 신장 세포의 적응 반응임을 보여준다. 또한, 일차 섬모의 길이 변화와 소변에서의 일차 섬모 관련 단백질의 검출이 신장의 기능과 손상의 지표가 될 수 있음을 의미한다. 이는 일차 섬모의 길이 조절이 신장 질환 치료를 위한 새로운 타깃이 될 수 있으며 소변에서의 섬모 관련 단백질 검출이 신장 질환에 대한 비침습적 진단 방법으로 활용될 수 있음을 시사한다.
Primary cilium is a microtubule-based cellular organelle that protrudes from the cell surface, detects a wide range of extracellular signals, and transduces them into the cells. Recent studies have reported that the lengths of primary cilia dynamically change under pathological and pathophysiologica...
Primary cilium is a microtubule-based cellular organelle that protrudes from the cell surface, detects a wide range of extracellular signals, and transduces them into the cells. Recent studies have reported that the lengths of primary cilia dynamically change under pathological and pathophysiological conditions, and their change is involved in the progression of many diseases, including diabetes, hypertension, acute kidney injury (AKI), and chronic kidney disease. In the kidney, primary cilia protrude from the epithelial cells of Bowman’s capsule, proximal tubule, distal tubule, Henle’s loop, and collecting duct to the luminal space. Therefore, primary cilia directly sense renal fluid flow and composition, indicating that they may be associated with renal functions. However, the role of primary cilia in physiological and pathological conditions remains undefined. Therefore, in this study, we investigated whether water intake affects the lengths of primary cilia and, if so, its underlying molecular mechanisms. Further, we examined whether cisplatin-induced AKI is associated with the lengths of primary cilia. In the first chapter, we reported that water intake restriction shortened primary cilia in mouse kidney tubular cells and increased urine osmolality and histone deacetylase 6 (HDAC6) activity in the kidneys. Moreover, the blockage of HDAC6 activation by tubastatin, an HDAC6 inhibitor, prevented water intake restriction-induced shortening of primary cilia and increase in urine osmolality. These results indicate that the shortening of primary cilia under water restriction condition is required for concentrated urine formation. In the second chapter, we investigated the association of the lengths of primary cilia with AKI and its underlying molecular mechanisms. We found that cisplatin caused functional and histological injuries in the kidneys and shortened the primary cilia of kidney tubular epithelial cells in a dose-dependent manner. Moreover, these effects were attenuated by Mito-Tempo, a mitochondria-specific antioxidant. In addition, we found that cisplatin-induced deciliation of primary cilia into the urine and the amount of urinary ciliary proteins correlated with the degree of kidney damage. These findings suggest that changes in the lengths of primary cilia in tubular epithelial cells and the presence of primary ciliary proteins in the urine indicate AKI. In conclusion, our findings demonstrate that changes in the lengths of primary cilia are an adaptive response of the kidney to maintain body water balance. In addition, the lengths of primary cilia and presence of primary ciliary proteins in the urine are indicators of kidney function and injury. These results suggest that regulating the lengths of primary cilia is a therapeutic strategy for treating kidney diseases and identifying urinary ciliary proteins could serve as a useful non-invasive diagnostic method for kidney diseases.
Primary cilium is a microtubule-based cellular organelle that protrudes from the cell surface, detects a wide range of extracellular signals, and transduces them into the cells. Recent studies have reported that the lengths of primary cilia dynamically change under pathological and pathophysiological conditions, and their change is involved in the progression of many diseases, including diabetes, hypertension, acute kidney injury (AKI), and chronic kidney disease. In the kidney, primary cilia protrude from the epithelial cells of Bowman’s capsule, proximal tubule, distal tubule, Henle’s loop, and collecting duct to the luminal space. Therefore, primary cilia directly sense renal fluid flow and composition, indicating that they may be associated with renal functions. However, the role of primary cilia in physiological and pathological conditions remains undefined. Therefore, in this study, we investigated whether water intake affects the lengths of primary cilia and, if so, its underlying molecular mechanisms. Further, we examined whether cisplatin-induced AKI is associated with the lengths of primary cilia. In the first chapter, we reported that water intake restriction shortened primary cilia in mouse kidney tubular cells and increased urine osmolality and histone deacetylase 6 (HDAC6) activity in the kidneys. Moreover, the blockage of HDAC6 activation by tubastatin, an HDAC6 inhibitor, prevented water intake restriction-induced shortening of primary cilia and increase in urine osmolality. These results indicate that the shortening of primary cilia under water restriction condition is required for concentrated urine formation. In the second chapter, we investigated the association of the lengths of primary cilia with AKI and its underlying molecular mechanisms. We found that cisplatin caused functional and histological injuries in the kidneys and shortened the primary cilia of kidney tubular epithelial cells in a dose-dependent manner. Moreover, these effects were attenuated by Mito-Tempo, a mitochondria-specific antioxidant. In addition, we found that cisplatin-induced deciliation of primary cilia into the urine and the amount of urinary ciliary proteins correlated with the degree of kidney damage. These findings suggest that changes in the lengths of primary cilia in tubular epithelial cells and the presence of primary ciliary proteins in the urine indicate AKI. In conclusion, our findings demonstrate that changes in the lengths of primary cilia are an adaptive response of the kidney to maintain body water balance. In addition, the lengths of primary cilia and presence of primary ciliary proteins in the urine are indicators of kidney function and injury. These results suggest that regulating the lengths of primary cilia is a therapeutic strategy for treating kidney diseases and identifying urinary ciliary proteins could serve as a useful non-invasive diagnostic method for kidney diseases.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.