NO (Nitric oxide) 는 주로 신경세포간 전달물질 또는 세포사멸에 관여하는 물질로서 뿐 아니라, 체내의 여러 조직에서 다양한 생리적 기능을 하고 있는 것으로 알려져 있으며, 최근의 NO에 대한 연구들은 이 물질이 신경계를 비롯한 여러 장 기에서 분비작용의 조절에 관여하고 있는 것으로 보고하고 있다. 본 연구자들은 bNOS (brain type nitric oxide synthase) 가 이자섬의 내분비세포와 이자내신경절 (intrapancreatic ganglion) 의 일부 신경세포에 존재하면서 인슐린 합성과 분비를 조절함을 보고한 바 있다. 이는 NO가 자율신경계와 내∙외 분비계를 연결하며 이자의 모든 분비활동에 관여할 가능성을 제시한 것이며, 이에 따라 본 실험에서는 NO가 insulo-acinar axis에 작용하여 나타나는 이자외분비의 조절작용을 관찰하였다. 실험을 위하여 NOS의 억제제인 NG-nitro-L-arginine-methyl ester (NAME)로 처리한 실험동물에서 아밀레이스의 분비조 절양상을 관찰하였으며, 강력한 세포독성물질인 NO의 조절이 이자외분비조직의 세포생명형상에 미치는 영향을 이자 세 포의 생존/사멸현상에 특이적으로 반응하는 clusterin의 변화로 가늠하고자 하였다. 정상 대조군과 실험군에는 정상 혈당농도를 보이는 체중 150~200 g 정도의 Sprague-Dawley계 수컷 흰쥐를 선택하여 NOS억제제인 NAME를 1.2 mmol/kg 용량 으로 투여하였다. NAME 투여 후 30분 간격으로 120분 동안 혈당농도를 측정하였으며, 이자조직표본에서 아밀레이스에 대한 면역반응과 clusterin의 발현변화를 관찰하였다. 본 실험을 통하여 이자에서 생성되는 NO는 샘꽈리세포에도 작용하여 아밀레이스의 분비를 조절하는 것으로 나타났다. 이자조직과 샘꽈리세포에서의 아밀레이스의 면역반응성은 NAME 투여 후 30분까지 정상 대조군과 차이를 나타내지 않았 으나 주사 후 60분과 90분에서 뚜렷이 감소하였다. 주사 후 120분 후에는 아밀레이스의 면역반응성이 다소 회복되는 양 상을 나타내었다. 이와 같은 양상은 면역 전자현미경적으로도 관찰되었으며, NAME 주사 후 60~90분의 샘꽈리세포는 분 비 과립내 아밀레이스에 대한 낮은 면역표지에도 불구하고 분비과립이 비교적 크며 높은 전자밀도를 나타내었고, 주사후 120분에서는 정상대조군에서와 같은 정도의 전자밀도와 아밀레이스 면역표지반응을 나타냈다. 정상동물에서 clusterin 발현은 매우 낮은 수준이었으나 NAME를 투여한 실험군에서는 시간이 경과할수록 증가하는 양상을 나타내어 NAME 주사 후 120분에서 가장 높은 발현양상을 나타내었다. 이와 같은 결과는 NAME로 조직내 NO를 감소시켰을 때 아밀레이스의 분비가 감소함을 나타내는 것으로 이자 조직내 NO의 증가에 의해 이자외분비기능이 증진됨을 의미한다. 그러나 조직내 NO의 감소는 최근 이자의 세포방어 물질로 보고되어 있는 clusterin 단백질의 발현을 유도하는 것으로 나타나 이에 대한 면밀한 고찰이 요구되는 바이다.
Recently nitric oxide (NO) is known as a bioactive molecule modulating secretory activity in various glandular tissues. Previously we have localized bNOS, a neuronal isoform of nitric oxide synthase, in the pancreatic tissue, particularly in the pancreatic islet of Langerhans and in the neurons of intrapancreatic ganglia. It implies that NO may play the important roles in regulation of pancreatic secretion by transmitting the neuronal signals from autonomic nervous system to endocrine and/or exocrine system of pancreas. We also revealed that NO is involved in regulation of insulin secretion and its synthesis. The present study was designed to elucidate the regulatory effect of NO on the pancreatic exocrine secretion by way of insulo-acinar axis. For the experiment, we observed modification of amylase secretion in the rats treated with NG-nitro-L-arginine-methyl ester (NAME), a potent NOS inhibitor. In addition, we observed the expression of clusterin which is known to be a protein associated with cell viability in order to assess the cytotoxic effect of NO. The present study showed that the intra-pancreatic NO is involved in regulation of amylase secretion of pancreatic acinar cells. Amylase immunoreactivity was significantly decreased at 60 and 90 min after NAME injection, although little change was seen during 30 min after treatment. However, the amylase immunoreaction was recovered toward the normal range at 120 min after NAME treatment. In electron-immunolabeling experiment, we observed the secretory granules with higher electron density, but less immunolabeling for amylase at 60~90 min after NAME treatment, while they restored normal feature and labeling density at 120 min. Clusterin expression increased along with the time course of experiment and demonstrated a highest level at 120 min after NAME injection. Taken together, the above results indicate that lowered level of NO induced by NAME treatment reduces amylase secretion of acinar tissue. It implies that increased level of NO in physiological range may stimulate pancreatic exocrine secretion.
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