Peroxiredoxin V is protective against ischemia/reperfusion- and unilateral ureteral obstruction-induced kidney injury in mice

Abstract

Reactive oxygen species (ROS) production is involved in renal blood flow in kidney of mice. Ischemia/reperfusion (I/R) and unilateral ureteral obstruction (UUO) as acute and chronic kidney injury model can interfere with blocking renal blood flow and generate ROS. Oxidative stress is developed from an imbalance between ROS production and reduction by antioxidant defense system. Many antioxidant enzymes including peroxiredoxins (Prxs) maintain an appropriate level of ROS and prevent oxidative damage. Prxs are a family of peroxidases that reduce peroxides by redox reaction. Among antioxidant enzymes, Prx V is highly expressed in kidney and decreased by I/R and UUO iuduced-kidney injury. In this study, I examined the role of Prx V against I/R injury and UUO induced-kidney injury of kidney in Prx V wild type (WT) and knockout (KO) mice. Renal structures, functions, cytokines, macrophage accumulation, oxidative stress markers, protein levels of oxidative damage marker were worse in Prx V KO mice. Ablation of Prx V enhanced susceptibility to I/R- and UUO-induced oxidative stress. Prx V KO mice were seen to have more severe renal damage than Prx V WT mice in I/R and UUO injury models. These results demonstrate that Prx V is protective against I/R-and UUO-induced kidney injury.;신장 내의 활성산소종 (ROS)의 생성은 신장의 혈류 (RBF)와 관련 있다. 신장은 혈관화가 많이 되어있기 때문에 많은 양의 혈액이 지나가는 장기이다. 이러한 신장은 체내에서 생성되는 ROS 에 의한 산화적 스트레스와 매우 밀접한 관련이 있다는 보고가 많다. I/R 과 UUO 는 급성 신장 손상과 만성 신장 손상의 모델로써 RBF 를 방해해서 결국에는 ROS 의 생성을 유도한다. ROS 에 의한 산화적 스트레스는 ROS 의 생성과 환원의 불균형에 의하여 일어난다. Prxs 를 포함한 많은 항산화 효소들은 산화적 스트레스를 막기 위하여 과산화물을 환원시켜서 체내에서 적절한 ROS 의 레벨을 유지하고 있다. Prxs 는 포유류에서 Prx I-VI 까지 발현되는 항산화 효소이다. 특히 Prx V 는 신장에 가장 많이 존재 하고 cysteine (Cys) 잔기를 2 개 가지고 있다. Cys 잔기의 thiol group (-SH)은 sulfenic acid (-SOH)로 산화되면서 과산화물을 환원시켜준다. 이번 연구에서는 신장에 산화적 스트레스를 유도하기 위하여 외과적 수술 방법인 허혈 재관류 (I/R)와 일측 요로 폐쇄 (UUO)를 마우스에 진행하였다. Wild type 인 C57/BL6 에 I/R 과 UUO 수술을 하면 많은 항산화 효소들 중에서도 Prx V 의 감소를 확인할 수 있었다. Prx V 의 역할을 연구하기 위하여 Prx V Knockout (KO) 마우스를 사용하였고, 그 결과 Prx V KO 마우스의 신장에서 산화적 스트레스, 대식세포의 이동, 염증 반응, 신섬유화, apoptosis 에 대하여 더 많은 손상이 야기되는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 Prx V 가 I/R 과 UUO 에 의해 유도된 신장의 산화적 스트레스를 보호한다는 것을 의미한다.