서론: 만성 신장 질환의 가장 흔한 원인인 당뇨병 콩팥병(DN)은 신장 섬유증과 관련이 있다. 이전 연구에서 periostin (POSTN)이 신장 섬유 증에서 중요한 역할을 한다는 것을 입증했다. 해당 연구에서는 당뇨병 콩팥병에서 POSTN의 역할을 조사하였다.
방법: 당뇨병 콩팥병 환자의 소변 샘플에서 POSTN 및 tenascin C(TNC) 농도를 측정했다. 마우스에 편측 신장 절제술(UNXSTZ)을 진행한 후 50mg/kg streptozotocin (STZ)은 5일 동안 투여하여 WT 및 Postn-null mice 모두에서 당뇨병 콩팥병 모델을 구축하였다. 실험군은 총 4개의 실험 그룹: wild-type sham (WT sham), wild-type UNXSTZ (WT STZ), Postn-null mice sham (KO sham), Postn-null mice UNXSTZ (KO STZ)으로 구성되어 있다. 20주 후, 섬유화 관련 마커의 분자 발현 및 조직학적 변화를 평가하였다. 또한 실험 마우스의 혈당 수치와 소변 알부민을 주기적으로 측정하였다. 당뇨병 콩팥병의 세포 모델로서 NRK 49F 세포를 TGF-β 처리 하에 배양하였고, STZ으로 INS-1 세포를 자극한 뒤 cell viability를 측정하였다.
결과: 인체 시료에서 당뇨병 콩팥병의 중증도에 따라 POSTN 및 TNC의 농도가 증가하였다. WT STZ 모델과 비교하여 KO STZ 모델은 소변 알부민 배설이 낮고 사구체 경화증 및 간질 섬유증이 적었다. 또한 KO STZ 모델은 섬유증 마커 발현 및 TNC의 발현이 더 낮았다. KO STZ 모델의 혈당 수준은 WT STZ 모델과 비교하여 잘 조절되었을 뿐만 아니라 췌장조직의 완전성 및 인슐린 발현이 유의하게 더 많이 보존되었다. 세포 모델에서는 NRK-49F 세포를 이용하여 TGF-β와 rPOSTN을 동시에 처리함으로써 fibrosis 진행 정도를 확인하였지만 TGF-β단독 처리와 별다른 차이가 없었다. INS-1 세포에 STZ 처리시 항 POSTN antibody를 처리할 경우 STZ 단독 처리보다 더 높은 cell viability를 나타냈다.
결론: POSTN의 결여는 당뇨병 콩팥병에서 췌장 β 세포 기능 개선을 통한 신장 섬유 완화에서 필수적인 역할을 한다. POSTN 차단은 당뇨병 콩팥병의 새로운 치료법이 될 가능성을 보여준다.