Ghrelin Attenuates Dexamethasone-induced T-cell Apoptosis by Suppression of the Glucocorticoid Receptor

Ghrelin is a 28 amino acid orexigenic peptide hormone that is secreted predominantly by tX/A cells in the stomach, and it plays a major role in energy homeostasis. Activated ghrelin has an n-octanoyl group covalently linked to the hydroxyl group of the Ser3 residue, which is critical for its binding to the G-protein coupled growth hormone secretagogue receptor-1a (GHS-R1a). According to recent reports, both ghrelin and its receptor, GHS-R1a, are expressed by a variety of immune cells, including T- and B-lymphocytes, monocytes, and dendritic cells, and ghrelin stimulation of leukocytes provides a potent immunomodulatory signal controlling systemic and age-associated inflammation and thymic involution. Here, we report that ghrelin protected murine thymocytes from dexamethasone (DEX)-induced cell death both in vivo and in vitro. Subsequently, we explored the molecular mechanisms of the antiapoptotic effect of ghrelin. According to our experiments, ghrelin inhibited the expression of proapoptotic proteins via the regulation of glucocorticoid receptor (GR) phosphorylation. As a result, ghrelin inhibited the proapoptotic activation of proteins, such as Caspase-3, PARP, and Bim. These data suggest that ghrelin, through GHS-R, inhibits the pathway to apoptosis by regulation of the proapoptotic protein activation signal pathway. They provide evidence that blocking apoptosis is an essential function of ghrelin during the development of thymocytes.

덱사메타손에 의해 유발된 흉선 T세포사멸에 대한 그렐린의 세포사멸억제효과

28개의 아미노산으로 이루어져 있는 Ghrelin은 위 기저부의 X/A-유사 신경내분비 세포에서 주로 합성 분비되는 물질로 음식의 섭취나 비만, 에너지 항상성 등을 조절하는 역할을 하며, 이러한 Ghrelin 활성화는 수용체인 G-protein coupled growth hormone secretagogue receptor-1a (GHS-R1a)와 결합을 통해 일어난다. 최근 보고된 자료에 따르면, ghrelin과 수용체는 위나 시상하부, 뇌하수체 등뿐만 아니라 T 세포나 단핵구 및 대식세포 등 면역 세포에서도 생성되며, 염증반응을 유도하는 사이토카인의 생성을 억제하는 역할을 한다. 또한 흉선의 퇴화 등 면역기관에 있어서도 중요한 호르몬으로 보고되고 있지만 그 기전이나 기능에 대한 연구가 아직 미미한 실정이다. 본 연구에서는 흉선에서 T 세포의 성숙이나 세포활성을 억제하는 물질로 알려져 있는 덱사메타손(Dexamethasone; DEX)으로 세포사멸을 유도시킨 흉선세포에 ghrelin을 처리하여 세포사멸 억제효과를 알아보았다. 그 결과 Ghrelin은 세포사멸에 중요 단백질인 Caspase-3와 PARP 및 Bim의 활성화가 in vivo 및 in vitro 모두에서 효과적으로 저해됨을 확인할 수 있었으며, 이러한 세포사멸의 억제효과는 ghrelin을 처리할 경우 DEX에 의해 활성화된 Glucocorticoid 수용체(GR)의 인산화의 억제와 HSP90 등과 복합체를 이루고 있는 GR이 활성화되면서 분해되는 과정을 억제시켜 결과적으로 핵 안으로 이동하는 과정을 억제하는 기전을 통해 나타남을 알 수 있었다. 이러한 결과 등을 통해 볼 때, ghrelin은 약물이나 체내 생리적 스트레스 등으로 인해 발생하는 흉선 내 면역세포들의 세포사멸에 도움을 줄 것으로 사료되며, 나아가 이로 인한 흉선위축을 보호할 수 있는 치료 후보물질로서의 연구를 기대할 수 있으리라 사료된다.