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스트렙토조토신에 의한 당뇨와 섬세포 사멸에서 metallothionein-3의 역할 : The role of metallothionein-3 in streptozotocin-induced beta-islet cell death and diabetes in mice 원문보기

  • 저자

    변혜란

  • 학위수여기관

    울산대학교

  • 학위구분

    국내박사

  • 학과

    의과학전공

  • 지도교수

    고재영

  • 발행년도

    2014

  • 총페이지

    38 p.

  • 키워드

    Diabetes islet cell death STZ metallothionein-3 (Mt3) zinc PDE3a cAMP;

  • 언어

    eng

  • 원문 URL

    http://www.riss.kr/link?id=T13540376&outLink=K  

  • 초록

    최근 들어 세포 내 아연의 항상성 불균형이 당뇨에서의 베타 섬세포 사멸에 중요한 역할을 가질 것이라는 증거들이 나오고 있다. Metallothionein-3 (Mt3)는 중추신경계에 주로 발현되는 세포 내 아연조절 단백질이다. 하지만 최근에는 Mt3가 췌장에도 발현된다는 것이 알려졌고, 산화성 스트레스로 인해 Mt3에서 분비되는 아연이 대뇌피질세포의 사멸을 유도한다는 사실에 입각해 Mt3가 섬세포에도 상이한 효과를 보이는지 확인해보았다. 이를 위해 우리는 Mt3 유전자변형 (Mt3-null) 생쥐에 스트렙토조토신 (STZ)을 투여해 섬세포의 사멸과 당뇨를 유도함으로써 Mt3가 당뇨의 병태생리에 미치는 영향을 조사하였다. 우리는 먼저 Wild type (WT) 생쥐의 섬세포가 Mt3의 mRNA를 발현한다는 것을 확인하였다. 그리고 WT 생쥐와 Mt3-null 생쥐에 100 mg/kg STZ를 투여하였을 때 WT 생쥐는 모두 혈청 포도당 수준이 증가하였는데 (>250 mg/dl) Mt3-null 생쥐는 모두 혈청 포도당 수준에서 미미한 증가를 보였다 (


    Metallothionein-3 (Mt3), a zinc (Zn)-regulatory protein mainly expressed in the central nervous system, may contribute to oxidative cell death. In the present study, we examined the possible role of Mt3 in streptozotocin (STZ)-induced islet cell death and consequent hyperglycemia. Quantitative real-time polymerase chain reaction (RT-PCR) confirmed that islet cells expressed Mt3 mRNA. In all cases, wild-type (WT) mice injected with STZ exhibited hyperglycemia 7-21 days later. In stark contrast, all Mt3-null mice remained normoglycemic following STZ injection. STZ treatment increased free Zn levels in islet cells and induced their death in WT mice, but failed to do so in Mt3-null mice. Consistent with this, cultured Mt3-null islet cells exhibited striking resistance to STZ toxicity. Notably, phosphodiesterase 3A (PDE3a) was downregulated in islets of Mt3-null mice compared to those of WT mice, and was not induced by STZ treatment. Moreover, the PDE3 inhibitor cilostazol reduced islet cell death, likely by increasing cAMP levels, further supporting a role for PDE3 in STZ-induced islet cell death. Collectively, these results demonstrate that Mt3 may act through PDE3a to play a key role in Zn dyshomeostasis and cell death in STZ-treated islets.


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