목적: 글리신 탈카복실화효소(glycine decarboxylase, GLDC)는 미토콘드리아 효소로서, 글리신 절단계(glycine cleavage system)의 일부로 글리신을 분해하는 과정을 매개한다. 신장에서의 GLDC 발현은 간에 이어 두 번째로 높음에도 불구하고, 신장에서 GLDC의 역할에 대해서는 거의 알려져 있지 않다. 따라서 본 연구는 신장에서의 GLDC의 역할을 규명하고자 하였다. 재료 및 방법: 시스플라틴(CP) 처리에 대한 세포 수준에서의 GLDC 기능을 조사하기 위해, GLDC 과발현 및 녹다운을 갖는 HK-2 신장 근위세뇨관 세포를 확립하였다. 생체 내 실험에서는 CP로 유도된 급성 신손상(acute kidney injury, AKI) 모델에서 (아미녹시)초산( (aminooxy)acetic acid, AOAA), 즉 GLDC 억제제를 투여한 경우와 투여하지 않은 경우를 비교하기 위해 C57BL/6J 마우스를 사용하였다. 핵심 결과: 우리는 GLDC 과발현이 HK2 세포에서 CP로 유도된 세포자멸사, 세포노화 및 활성산소종(reactive oxygen species, ROS) 생성을 완화함을 확인하였고, 반대로 GLDC 녹다운은 이러한 효과를 악화시켰다. 또한 GLDC 과발현은 HK-2 세포의 증식을 촉진한 반면, GLDC 녹다운은 세포 성장에 대한 억제 효과를 보였다. 기전적으로, GLDC의 이러한 효과는 미토콘드리아 탈결합 단백질 1(mitochondrial uncoupling protein 1, UCP1)의 조절을 통해 매개됨을 확인하였다. GLDC 과발현은 UCP1을 증가시켰고, GLDC 녹다운은 UCP1을 감소시켰다. UCP1의 녹다운은 GLDC 매개에 의한 CP 유도 세포노화 및 ROS 생성의 완화를 역전시켰다. 급성 신손상(AKI)을 유도한 마우스에 AOAA를 투여하면 AKI 손상이 악화되어, 표지자, 섬유화 및 세포노화 관련 β-갈락토시다아제(β-galactosidase) 염색이 증가하였다. 의의: GLDC는 근위세뇨관 세포에서 UCP 매개 경로를 통해 CP 유도 세포자멸사, 세포노화 및 ROS 생성을 보호하며, 시스플라틴 유발 AKI의 치료를 위해 GLDC를 표적으로 하는 치료 전략을 뒷받침할 수 있는 과학적 기초를 제공한다.

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