급성신부전은 산화적 독성을 생성함으로서 조직내 상피 세포손상을 일으키는데, 산화적 스트레스에 대한 표지자를 통해 대응할 수 있다. 산화적 스트레스에 대한 표지자로서 Heat-shock protein는 산화적 스트레스를 포함한 다양한 스트레스반응에서 유도되는 단백질이다. 이중 Hsp70의 생성은 외부 공격으로부터 세포들을 보호하에 이들 단백질의 활성요인들이 연구되고 있으며, 이에 본 연구는 허혈성신장조직손상에서 Hsp70의 결핍에 따라 산화적조직손상은 더욱 확실히 나타날 것이라 가설을 세우고 운동전처치만으로 산화적손상에 대한 방어와 신장기능에 대한 효과를 알아보고자 Hsp70.1의 KO 생쥐를 이용해 creatinine 농도를 분석하였다.
<h1>서 론</h1><p>급성신부전(acute renal failure)은 신장 내 허혈재관류에 의한 혈류장애로 oxygen free radicals 및 reactive oxygen spe-cies (ROS)와 같은 산화적 독성을 생성함으로서 조직내 상피 세포손상을 일으킨다. 즉 산화적 독성들이 조직 내 미토콘드리아를 변화시켜 세포자멸사(apoptotic cell death)를 초래함으로서 조직을 손상시키는 원인이 되어 결국 신장질환의 발병률과 사망률을 높이는 질환이 된다. 하지만 세포내에는 산화적 독성을 제거시키는 효소가 있으며, 이것을 항산화효소(superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), gluta-thione peroxidase (GPx))라 한다. 이중 SOD는 Cu/ZnSOD와 MnSOD로 구분하며, 초산소기(superoxide radical, \( \mathrm{O}_{2}{ }^{*} \) )를 대사시켜 반응이 높은 수산기 생성을 억제시키고, 과산화 음이온을 과산화수소와 산소로 환원시키기 때문에 산화적 스트레스에 반응하는 표지자로서 지금까지 쉽게 분석되고 있는 물질이다. 더욱이 급성신부전에서 SOD 단백질조절과 생성은 산화적 스트레스 대응에 기인하는 효과적인 치료개발법이라 할 수 있지만 지난 수 십 년간 급성신부전에 대한 연구 성과가 지속적으로 이어져 왔음에도 불구하고 여전히 그 효과적인 치료법에 대해 뚜렷한 것이 없다.</p><p>한편 Heat-shock protein (HSP)은 산화적 스트레스를 포함한 다양한 스트레스반응에서 유도되는 단백질이며, 항염증에 반응하고, inducible nitric oxide synthase (iNOS)를 억제시킬 뿐만 아니라 programmed cell death를 억제한다. 그중 Hsp 70 kDa (Hsp 70) family는 세포속 단백들을 불안정한 상태에서 안정(folding)시키고, 샤페론(chaperones) 역할을 한다고 알려져 있다. 특히 생쥐에게서 발현되는 Hsp70은 Hsp70.1과 Hsp70.3을 유도하게 되는데, 이들 유전자들은 17번 염색체에서 \( 7 \mathrm{~kb} \)만 분리되며 \( 99 \% \) 의 homology를 보이고, Hsp70의 단백질을 생성한다. Hsp70의 생성은 치명적인 외부 공격으로부터 세포들을 보호하기 때문에 이들 단백질의 활성요인들이 연구되고 있으며, 운동은 그중 하나의 방법으로 알려져 있다. 운동은 체온증가 및 저산소와 같은 자극에 의해 Hsp70의 발현을 유도함으로써 항산화 효소를 증가시키고, 산화적 스트레스로부터 DNA 손상 및 세포사멸을 억제시키는 것으로 보고되어 있다. 몇몇 연구결과에 따르면, 허혈에 의한 조직손상에서 운동전처치는 확실히 억제효과가 있음을 제시하였다.</p><p>Marber 등과 Rajdev 등이 보고한 내용에 의하면, 허혈에 따른 조직손상에서 Hsp70의 과발현 유도는 조직손상을 억제시킨다고 하였고, Moran 등도 유산소운동이 Hsp70의 발현을 증가시킴으로써 심장근육내 apoptosis를 억제할 뿐만 아니라 세포들을 보호한다고 하였다.</p><p>지금까지 급성신부전에 관한 실험은 주로 동물모델을 이용하여 이루어져 왔지만 Hsp70이 결핍된 실험동물에게서 급성신부선에 따른 항산화효소들의 변인은 명확하게 밝혀져 있지 않다. 뿐만 아니라 운동전처치는 허혈과 관련된 산화적 스트레스에 긍정적인 효과를 준다고 알려져 있음에도 불구하고 허혈성신장손상에 대한 항산화효소들의 변인은 전무한 실정이다</p><p>이에 본 연구에서는 허혈성신장조직손상에서 Hsp70의 발현이 관련되어 있다면, Hsp70의 결핍에 따라 산화적조직손상은 더욱 확실히 나타날 것이라 가설하였다. 이러한 가설을 보다 확실히 규명하기 위하여 약물 투여 없이 운동전처치만으로 산화적손상에 대한 방어와 신장기능에 대한 효과를 알아보고자 Hsp70.1의 KO 생쥐를 이용하여 양쪽신장을 허혈한 후 CuSOD와 MnSOD의 단백질 변화와 신장기능손상의 지표인 creatinine 농도를 분석하고자 한다.</p>