Cyclic AMP대사가 Toxoplasma gondii의 체외 배양에 미치는 영향

The effect of cyclic AMP on the growth of Toxoplasma gondii in vitro

세포내 cAMP의 농도 변화가 Toxoplasma의 성장 및 증식에 미치는 영향을 검토하기 위하여 끽접 cAMP와 cAMP의 analogue를 첨가하거나 간접적으로 세포내 cAMP의 합성이나 분해를 담당한 효소들의 활성을 변화시 킴으로써 CAMP의 농도를 조절하여 그 효과를 측정하였다. HL-60세포를 숙주 세포로 사용하여 동수의 Toxoplasma를 첨가하여 배양하였으며, 처리 효과는 배양 세포계에서 Toxoplnsma에만 특이하게 표지되는 $^3H-uracil$과 Toxoplasma및 HL-60세포에 공통으로 표지되는 $^3H-thymidine$을 각각 매 12시간마다 2시간씩 배양하여 그 표지량을 측정하여 비교 분석하였다. 직접 cAMP와 cAMP의 analogue인 dbcAMP 및 br-cAMP를 첨가하였을 때, 각각 특이한 농도에서, 즉 1 mM, 0.5~5mM 및 0.1mM에서 Toxoplasma의 성장 및 증식을 향상시켰다. 이때, 성장 및 증식을 유도하는 시기 및 그 증가도에서도 차이가 있는 것으로 나타났다. 이 결과들은 세포내 cAMP의 농도를 증가시키도록 cAMP의 합성 및 분해에 관여하는 효소들의 황성을 변화 시켰을 때에도 같은 양상으로 나타났다. cAMP의 합성 효소인 adenylate cyclase의 활성제인 pNHppG, cAMP의 분해 효소인 cAMP phosphodiesterase의 활성제인 A23187과 imidazole 및 억제제인 IBMX, compound 48/80 및 theophylline을 각각 처리하였는데, 세포내 cAMP의 농도가 증가되었을 대에는 Toxoplasmn의 성장 및 증식 을 향상시켰으나, cAMP의 농도를 감소시켰을 때에는 억제하였다. 이 때 배양계에 독성을 일으키는 농도 이하에서 농도 의존성의 경향을 보였으며, 유도 시기 및 그 증가도에는 차이가 있었다. 따라서 세포 내에서 향상된 수준의 cAMP가 어떤 기전을 활성화시키며, 그 결과 세포질에서의 Toxcplasma의 성장 및 증식을 자극하게 된다는 것을 시사하였다.

To assess the role of cAMP on the growth and proliferation of Toxoplasma in HL-60 cells we tested the effect of exogenous cAMP and cAMP analogues to the co-culture system of Toxoplasma and HL-60 cells. cAMP, dbcAMP, and br-cAMP stimulated the growth of Texoplasma at a specific concentration, i.e., 100 mM, l00 mM, and 10-1 mM, respectively. There were differences in growth induction kinetics and in the rate of promotion. These results were further verified by treating the co-culture with adenylate cyclase activator, pNHppG, cAMP phosphodiesterase activators, imidasole and A23187, and cAMP phosphodiesterase inhibitors, IBMX, compound 48/80, and theophylline, separately. When the cytosolic cAMP levels increased by the reagents mentioned above, Toxoplasma in the cytoplasm of HL-60 cells stimulated to proliferate more rapidly with concentration-dependent modes compared to the control, and vice versa. It is suggested that some mechanisms are activated by the high levels of cAMP in the cytoplasm, which result in the stimulation of Toxoplasma proliferation.