Altered Regulation of Water Channels and Sodium Transporters in Fasting-induced Polyuria in Rat Kidney

목적: 사람에게 식이섭취 제한이나 기근은 흔히 접하는 중요한 대사 장애이지만, 신장의 이에 대한 적응기전은 잘 알려져 있지 않다. 본 연구는 식이섭취 제한으로 유발되는 다뇨의 병인으로 aquaporin 2 (AQP2)의 발현 변화를 조사하고, 이의 조절 장애를 규명하고자 하였다. 방법: Sprague-Dawley 숫쥐에서 24시간 먹이를 공급하지 않은 실험군 (food deprivation, FD)과 먹이에 제한을 두지 않은 대조군으로 나누어 실험을 진행하였다. 두 군 모두 음용수 섭취에는 제한을 두지 않았다. AQP2, Na-K-2Cl cotransporter (NKCC2)의 발현 변화를 Western blot으로 측정하였고, 이들 수송체의 조절인자인 adenylyl cyclase VI와 prostaglandin E2 synthase (PGES)의 단백발현 변화를 조사하였으며, 요중 prostaglandin E2 (PGE2)는 radioimmunoasay (RIA)로 조사하였다. 결과: FD군은 요량증가, 요 삼투질 농도 감소 및 세뇨관 자유수분 재흡수가 유의하게 감소하였다. FD 흰쥐 신장에서 AQP2 단백발현은 외수질 및 내수질에서 감소하였으나, 신피질에서는 유의한 변화를 보이지 않았다. 외수질에서 NKCC2 단백발현은 대조군과 유의한 변화를 보이지 않았다. 외수질에서 adenylyl cyclase VI 단백발현은 FD군에서 대조군에 비해 증가하였다. PGES 단백발현은 신피질 및 외수질에서 감소하였으나, 내수질에서는 변화를 보이지 않았다. 24시간 요중 PGE2 분비는 FD군에서 대조군에 비해 유의하게 감소하였다. 결론: 식이섭취 제한은 요량증가 및 요 삼투질 농도감소를 유발하였으며, 이는 신장에서 수분조절 기전 장애에 기인할 것으로 보인다. 이러한 효과는 AQP2 단백발현 감소에 기인하며, 이는 adenylyl cyclase 활성도나 prostaglandin 합성과는 독립적으로 조절될 것으로 보인다.