당뇨병성 발기부전 환자의 해면체 조직 단일세포 전사체 분석을 통해 밝혀낸 주요 혈관주위세포의 역할

Core Concepts

당뇨병성 발기부전 환자의 해면체 조직에서 혈관주위세포의 기능 저하가 발기부전의 주요 원인임을 밝혔다.

Abstract

이 연구는 당뇨병성 발기부전 환자의 해면체 조직에 대한 단일세포 전사체 분석을 통해 병태생리학적 메커니즘을 규명하고자 하였다. 주요 결과는 다음과 같다:

당뇨병성 발기부전 환자의 해면체 조직에서 섬유아세포, 연골세포, 근섬유아세포, 림프관내피세포, 혈관주위세포 등에서 콜라겐 및 세포외기질 조직화, 혈관신생 관련 유전자 발현이 감소하였다.

마우스와 인체 해면체 조직에서 새로 발견된 혈관주위세포 특이적 마커인 Limb Bud-Heart (Lbh)를 통해 혈관주위세포를 평활근세포와 명확히 구분할 수 있었다.

세포 간 상호작용 분석 결과, 혈관주위세포가 다른 세포들과 상호작용하며 혈관신생, 부착, 이동에 관여하지만, 당뇨병 상태에서 이러한 상호작용이 크게 감소하였다.

Lbh 발현이 당뇨병 상태의 혈관주위세포에서 감소하였고, Lbh 과발현은 신경혈관 재생을 조절하여 발기 기능을 개선하였다.

마우스 해면체 조직 혈관주위세포에서 Lbh의 상호작용 단백질로 Crystallin Alpha B와 Vimentin이 확인되었으며, 이들의 상호작용이 혈관주위세포 기능 유지에 중요한 것으로 나타났다.

이 연구는 당뇨병성 발기부전의 병태생리학에 대한 새로운 통찰을 제공하며, 혈관주위세포 기능 조절을 통한 치료 타깃 발굴의 가능성을 시사한다.

Stats

당뇨병 상태에서 해면체 조직의 섬유아세포, 연골세포, 근섬유아세포, 림프관내피세포, 혈관주위세포에서 콜라겐 및 세포외기질 조직화, 혈관신생 관련 유전자 발현이 감소하였다.
당뇨병 상태에서 혈관주위세포와 다른 세포 간 상호작용이 크게 감소하였다.
당뇨병 상태의 혈관주위세포에서 Lbh 발현이 감소하였다.

Quotes

"Lbh 과발현은 신경혈관 재생을 조절하여 발기 기능을 개선하였다."
"마우스 해면체 조직 혈관주위세포에서 Lbh의 상호작용 단백질로 Crystallin Alpha B와 Vimentin이 확인되었으며, 이들의 상호작용이 혈관주위세포 기능 유지에 중요한 것으로 나타났다."

Key Insights Distilled From

Single cell transcriptome analysis of cavernous tissues reveals the key roles of pericytes in diabetic erectile dysfunction

by Bae,S.-G., Y... at www.biorxiv.org 05-26-2023

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.05.25.542355v5

Deeper Inquiries

당뇨병성 발기부전 환자에서 혈관주위세포 기능 저하의 원인은 무엇일까?

당뇨병성 발기부전 환자에서 혈관주위세포의 기능 저하는 주로 세포 내에서 발생하는 변화와 상호작용의 변화로 인한 것으로 여겨집니다. 이 연구에서는 당뇨병성 발기부전에서 혈관주위세포의 유전자 발현이 감소하고, 이로 인해 혈관 주변 조직의 염색질 또는 세포외 기질 조직화, 혈관 신생성과 관련된 유전자의 발현이 감소함을 발견했습니다. 특히, 혈관주위세포에서 신규로 확인된 표지자인 Limb Bud-Heart (Lbh)의 발현이 낮아지는 것이 확인되었는데, 이는 혈관주위세포와 매끄러운 근육세포를 명확히 구분하는 데 도움이 되었습니다. 따라서, 당뇨병으로 인한 혈관주위세포의 기능 저하는 유전자 발현의 변화와 이에 따른 세포 간 상호작용의 변화로 인한 것으로 추정됩니다.

당뇨병성 발기부전 외에 다른 질환에서도 혈관주위세포 기능 저하가 관찰되는지 확인해볼 필요가 있다.

당뇨병성 발기부전 외에도 다른 질환에서 혈관주위세포의 기능 저하가 관찰될 수 있습니다. 이는 다양한 질환에서 혈관 주변 조직의 변화가 발기 기능에 영향을 미칠 수 있기 때문입니다. 예를 들어, 고혈압, 고지혈증, 또는 혈관 질환과 관련된 질환들은 혈관주위세포의 기능을 저하시킬 수 있으며, 이는 발기 기능에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서, 다양한 질환에서의 혈관주위세포의 기능 변화를 조사하고, 이러한 변화가 발기 기능에 미치는 영향을 평가하는 것이 중요합니다.

혈관주위세포와 다른 세포 간 상호작용을 조절하는 분자적 기전은 무엇일까?

혈관주위세포와 다른 세포 간 상호작용을 조절하는 분자적 기전은 다양한 유전자의 발현 변화와 단백질 상호작용을 통해 이루어집니다. 이 연구에서는 혈관주위세포가 혈관 신생성, 접착, 이동 등에 관여하며, 다른 세포 유형과 소통함으로써 이러한 기능을 조절한다는 것을 밝혀냈습니다. 특히, LBH의 과다 발현이 신경혈관 재생을 조절함으로써 발기 기능을 방해한다는 것이 확인되었는데, 이는 혈관주위세포의 기능을 조절하는 중요한 분자적 기전 중 하나입니다. 또한, LC-MS/MS 분석을 통해 LBH와 상호작용하는 단백질인 Crystallin Alpha B와 Vimentin이 쥐의 혈관주위세포에서 확인되었으며, 이들의 상호작용이 혈관주위세포의 기능을 유지하는 데 중요하다는 것을 시사합니다. 따라서, 혈관주위세포와 다른 세포 간 상호작용을 조절하는 분자적 기전은 유전자 발현과 단백질 상호작용을 통해 이루어지며, 이러한 기전을 이해하는 것이 발기 부전의 병인을 파악하고 새로운 치료법을 개발하는 데 중요합니다.