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학위논문 상세정보

The Effect of HGF gene therapy in STZ-induced diabetic mice : Streptozotocin으로 유도된 당뇨병 쥐에서 HGF 유전자 치료에 관한 연구 원문보기

  • 저자

    박미경

  • 학위수여기관

    The Graduate School of Dong-A University

  • 학위구분

    국내박사

  • 학과

    Medicine

  • 지도교수

  • 발행년도

    2001

  • 총페이지

    24p.

  • 키워드

    유전자치료 HGF streptozotocin 당뇨병;

  • 언어

    eng

  • 원문 URL

    http://www.riss.kr/link?id=T10070047&outLink=K  

  • 초록

    Hepatocyte growth factor (HGF)는 원래 간세포에 대한 강력한 mitogen의 하나로 알려졌으나 이후 많은 연구 보고들에 의하면 여러 장기에서 세포사멸 및 세포손상 방지의 역할을 나타낼 뿐만 아니라 in vitro에서 insulin 농도를 증가시키고, 췌장 소도 증식을 증가시키는 기능을 가지고 있는 것으로 되어 있다. 저자는 저용량의 streptozotocin (STZ)을 투여하여 췌장 손상을 유도하고 이로 인한 제 1형 당뇨병쥐 모델을 만들고, HGF를 발현하는 아데노바이러스를 제작하여 이를 당뇨병쥐 모델에서 HGF 발현을 유도하는 동물실험을 하여 HGF 유전자 발현과 이에 의한 혈중 포도당 농도의 변화를 관찰하고자 하였다. Human HGF를 발현하는 El-deleted recombinant adenoviral vector를 만들기 위해 hHGF cDNA를 CMV promoter에 의해 조절되는 shuttle plasmid 내로 도입한 이후, El-deleted adenovirus serotype 5 유전자인 PJM17과 함께 293 세포에 co-transfection 시켰다. 이후 증폭 과정을 거친 후 원하는 바이러스(Ad.CMV.hHGF)를 얻었다. 재조합 바이러스의 hHGF 발현 능력을 확인하기 위해 ELISA로 측정한 혈중 hHGF 농도는 Ad.CMV.hHGF 주입한 바로 다음날부터 증가하여 2-3일째 최고 농도를 이룬 후 점차 감소하여 7일째 까지 발현이 관찰되었고, 정상 쥐에서는 거의 검출되지 않았다. 한편 대조군으로는 beta-galactosidase 유전자를 함유하면서 CMV promoter에 의해 조절되는 El-deleted recombinant adenoviral vector(Ad.CMV.lacZ)를 사용하였다. 당뇨병 모델쥐를 만들기 위해서 스무 마리의 실험동물(수컷 Balb/c mice, 생후 6-8주)에서 먼저 저용랑 스트렙토조토신 (50mg/kg)을 7일간 복강내 주사하였고 이후 주기적으로 혈당을 측정하였는데 주사시작 후 약 2주에 스무 마리 모두에서 2일 연속으로 혈당이 200 mg/dL 이상으로 측정되어 당뇨병이 유발된 것을 확인하였다. 당뇨병이 유도된 쥐들은 HGF를 발현하는 아데노바이러스 벡터(Ad.CMV.hHGF)를 주입한 Ad.CMV.hHGF 투여군과 LacZ를 발현하는 아데노바이러스 벡터(Ad.CMV.lacZ)를 주입한 Ad.CMV.lacZ 투여군으로 나누었다. 아데노바이러스를 주입하는 당일의 혈당 수치는 모두 250 mg/dl 이상이었으며 각각의 쥐에 꼬리정맥를 통해 1×10^(11) particles (Ad.CMV.hHGF (n=9) 또는 Ad.CMV.lacZ (n=11))를 주입하였다. 바이러스 주입이후 2일 간격으로 안와 정맥을 통한 채혈로 혈당을 측정하였으며 체중 변화를 관찰하였다. 혈당 수치는 Ad.CMV.lacZ 투여군 (n=11) 에서는 계속 상승하는 양상을 보였으나 Ad.CMV.hHGF 투여군 (n=9) 에서는 혈당이 더 이상 상승하지 않고 그 상태를 계속 유지하는 양상을 보임으로써 바이러스 주입 7일 이후부터 21일째까지 의미 있게 낮은 농도를 보였다(p


    Hepatocyte growth factor (HGF) was originally identified and cloned as a potent mitogen for hepatocytes. It is now recognized that HGF also exhibits morphogenic activities as well as mitogenic activity in a wide variety of cells. HGF seems to be the most potent activators of islet cell growth and also increases the insulin content and proliferation of islets in vitro. The aim of this study is to develope an adenoviral vector genetically engineered, to carry the gene for human HGF (hHGF) and to demonstrate its. beneficial effect on amelioration of hyperglycemia and histologic change of pancreatic islets when it is introduced to STZ-induced diabetic mice. We generated El-deleted recombinant adenoviral vector encoding hHGF (Ad.CMV.hHGF). An El-deleted recombinant serotype 5 adenovirus, containing a reporter beta-galactosidase gene under CMV promoter control (Ad.CMV.lacZ) was used for concurrent control. We used male Balb/c mice, aged 6-8 weeks, and treated with multiple low-dose streptozotocin (50 mg/kg) for 5 days to generate diabetes. Those mice with a random blood glucose level above 200 mg/dl for 2 days were diagnosed for diabetes and those with above 250 mg/dl used for infection of Ad.CMV.hHGF or Ad.CMV.lacZ. Twenty mice were intravenously injected each via tail vein with 1×10^(11) particles of Ad.CMV.hHGF(n=9) or Ad.CMV.lacZ(n=11). Ad.CMV.hHGF-infected mice showed production of hHGF over 1 week with peak expression on 2-3 days after infection. However, normal mice without viral or STZ injection showed almost undetectable hHGF concentration. We observed the changes of blood glucose concentrations and body weight for 21 days after viral infection. The mean blood glucose concentrations of Ad.CMV.hHGF-infected mice were significantly lower than those of Ad.CMV.lacZ-infected mice from 7 days to 21 days after infection and stopped progressive hyferglycemia. In the histologic findings of pancreatic islets, the nuclei of the cells in the islets were more prominent and slightly increased in number in Ad.CMV.hHGF-infected mice than Ad.CMV.lacZ-infected mice at 2 week after infection. But we failed to demonstrate that the expression of hHGF in pancreas. In our study we found that hHGF gene therapy stopped progressive hyperglycemia and induced to increase the nuclei of cells of pancreatic islets histology change of pancreatic islet cells in streptozotocin-induced diabetic mice. These in vivo results may suggest a hHGF gene therapy could be useful in strategies of treatment of diabetes mellitus.


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