II. 문헌고찰
2. 아연 운반체
2.2. Zip family
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2009). 또한 19-31세 젊은 건강한 남성을 대상으로 zinc sulfate(ZnSO4)의 형태로 하루에 15mg의 아연을 10일간 제공하며 leukocyte Zip3 mRNA 수준을 관찰한 결과, 제공 후 Zip3 mRNA 수준이 2배 이상 유의적으로 감소하였다(Aydemir
et al.
, 2006).Zip4은 아연의 흡수 및 재흡수와 관련된 장기인 소장, 위, 대장 및 신장에 분포한다. 아연 결핍 쥐의 소장 상피 세포에서 Zip4의 발현이 증가하는 것을 관찰하였다(Dufner-Beattie
et al.
, 2003). Zip5는 Zip4와 매우 유사한 것으로 알려져 있다. 유전자 서열이 84% 정도 일치하는 것으로 보고되었다(Wanget al.
, 2002). Zip4와 마찬가지로 소장 및 대장을 비롯한 간, 소장, 췌장 등에서 발현된다. 하지만 Zip4와 달리, 아연을 적절한 양을 섭취한 쥐(mice)에서 소장 기저 세포막(basolateral membrane)에서 발현되며, 아연 결핍 시 표면에서 제거되어 세포 내부로 이동하는 것으로 보인다(Dufner-Beattieet al.
, 2004). 따라서 Zip5는 Zip4와 반대 방향을 작용하며, 체내 아연 상태를 장 점막에 전달하는 역할을 하는 것으로 보여진다(Wanget al.
, 2004).Zip6은 유방암 세포인 MCF-7과 ZR-75 cell에서 에스트로겐 호르몬에 의해 발현이 조절 됨을 확인하였다(Manning
et al.
, 1988).따라서 스테로이드 호르몬에 민감한 세포인 자궁, 유선 및 전립선 등에 분포하며, 주로 세포막에서 아연을 세포 내로 이동시키는 역할을 하는 것으로 알려져 있다(Taylor
et al.
, 2003). 식이 아연 섭취와의35
관련성에 대한 연구는 보고된 바 없으나, Zip6가 면역 반응에 따른 아연 항상성 유지에 관여하는 것으로 보인다(Kitamura
et al.
, 2006).Zip7은 여러 조직에 분포하며 세포 내 아연 농도를 증가시키는 역할을 한다. 하지만 Zip7은 plasma membrane이 아닌, golgi apparatus에 분포하여 소낭 내 아연을 세포질로 이동시키는 역할을 하는 것으로 보여진다(Taylor
et al.
, 2007). 또한 전립선 상피 세포인 RWPE-1 cell에 75μM ZnSO4 처리 후 Zip7의 유전자 및 단백질 수준을 측정한 결과, Zip7의 유전자 발현에는 변화가 없었으나, 단백질 수준은 감소하는 경향을 보였다(Huanget al.
, 2005).Zip8은 주로 폐, 신장, 간, 뇌, 소장 등 여러 조직에서 발현되며, 식이 아연 섭취와의 관련성에 대한 연구는 미비하나, LPS나 TNFα와 같은 염증 반응 매개체에 의해 발현이 촉진되는 것으로 보고되고 있다(Begum
et al.
, 2002). Zip10의 경우는 MTF-1에 의해 발현이 촉진되는 ZnT1과 달리, MTF-1에 의해 발현이 억제되는 것으로 알려져 있다(Wimmeret al.
, 2005). 즉 아연 결핍 시 Zip10의 발현이 증가 될 것으로 보여지나 이에 대한 연구가 미비한 실정이다.36
Table 6. Tissue distribution and Regulation of Zip
T is su e di st ri b ut ion A ut hor ( y ea r) S tudy R eg ul at ion Z ip1 W ide spr ea d (i n te st ine s, bl o od c el ls , l iv er ) - pl as m a m e m br ane G ai th er
et al.( 2001 ) in v it ro
▼Z S i n T H P -1 c el l
▲Z D i n T H P -1 c el l A ndr ee
et al.( 2004 ) in v iv o
▼Z S i n l euk oc y te o f hum an Z ip2 W ide spr ea d (i n te st ine s, bl o od c el ls , l iv er ) C ao
et al.( 2001 ) in v it ro
▲Z D i n T H P -1 c el l Z ip3 B one m ar row & s pl ee n L ic h te n
et al.( 2009) in v it ro
▼Z D i n T H P -1 c el l A y de m ir
et al.( 2006 ) in v iv o
▼Z S i n l euk oc y te o f hum an Z ip4 S m al l i nt es ti n e, k idne y - a pi ca l m e m br ane D uf ne r- B ea tt ie
et al.(2004 ) in v iv o
▲Z D i n s m al l i n te st ine
▼Z S i n s m al l i n te st ine Z ip5 Int es ti ne , pa nc re at ic c el ls - ba sol at er al m e m br ane - Z ip6 B re as t c anc er s, p ros ta te , b ra in, te st is - Z ip7 W ide spr ea d - G ol g i a ppa ra tus T ay lo r
et al.( 200 7) in v it ro - Z S i n R W P E -1 Z ip8 W ide spr ea d (l ung , k idne y , pa nc re at ic β- ce ll ) - pl as m a m e m br ane , c y topl as m -
▲ increase the level of mRNA, ▼ decrease the level of mRNA, - no influence ZS, zinc supplementation, ZD, zinc depletion 3637
위의 결과를 통해 ZnT family 중 유전자 발현과 아연 보충 및 결핍 간의 유의적인 관계가 있는 것은 ZnT1, ZnT2, ZnT5, ZnT6, ZnT7이다. 하지만 ZnT5, ZnT6, ZnT7의 경우 in vitro 실험만 진행되어 in vivo 실험이 필요한 것으로 보인다. 가장 활발히 연구가 진행된 ZnT1의 경우도 인체 실험에서 아연 보충 양과 기간에 따라 결과가 다르게 나왔다. 따라서 이에 대한 추후 연구가 필요한 것으로 보인다. Zip family 중 유전자 발현과 아연 보충 및 결핍 간의 유의적인 관계가 있는 것은 Zip1-Zip5로 나타났다. 하지만, Zip1과 Zip3을 제외하고는 주로 in vitro 실험만 진행되어 동물 또는 인체 실험에도 이와 같은 관계를 확인할 필요가 있다.
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