• 제목/요약/키워드: (IL-1{\alpha})$

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골쇄보(骨碎補) 복합제제가 생쥐의 calvarial osteoblast에서 collagen 용해와 골재흡수에 미치는 영향 (Effects of complex extracts having Drynariae Rhizoma on suppression of collagenolysis and bone resorption in mouse calvarial osteoblasts)

  • 홍시내;정지천
    • 동국한의학연구소논문집
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    • 제9권
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    • pp.179-191
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    • 2000
  • 한방에서 건강골(建强骨)시키는 효능이 있는 5가지 약물(골쇄보(骨碎補), 상기생(桑寄生), 김모구척(金毛狗脊), 별갑(別甲), 법파고지(法破古紙))로 구성된 처방(CEDR로 약칭)으로 실험을 하였다. 생쥐의 calvarial osteoblast를 분리하고 배양한 후 실험을 행하였는데, 골 재흡수 인자인 PTH, $1,25(OH)_2D_3$, $TNF-\alpha$, IL-1에 자극받은 osteoblasts는 활동적인 gelatinase를 생산하므로서 collagen 용해를 증가시켰다. 암컷 생쥐의 long bone organ을 culture하여 골 재흡수를 자극하는 IL-1를 실험한 결과, IL-1은 골의 재흡수를 자극하였으며 동시에 존재해있을 때에는 뚜렷한 재흡수를 보였다. 더욱이, indomethacin과 dexamethasone이 $IL-1{\alpha}$의 투여량 증가에 대한 영향을 관찰하였을 때에는 indomethacin과 dexamethasone은 IL-1의 투여량에 대한 곡선 그래프를 오른쪽으로 이동시켰다. 시험관내에서 세포 독성에 대하여 관찰하였을 때, CEDR추출물은 $1-60{\mu}g/ml$의 농도에서 아무런 세포 독성이 나타나지 않았으며, 뿐만 아니라 생쥐의 두개골 세포에서는 $120{\mu}g/ml$ 농도에서 전혀 세포독성이 관찰되지 않았다. CEDR 추출물은 생쥐의 calvarial cells에서 PTH (5 units/ml), $IL-1{\alpha}$ (1 ng/ml), $TNF-\alpha$, $1,25(OH)_2D_3$ (20 ng/ml) 및 $IL-1{\alpha}$, $IL-1{\beta}$에 유도되는 collagen 용해를 보호하는 효과가 있었다. CEDR 추출물을 1시간동안 전처리하였을 때, 그 자체로는 세포 생존에 영향이 없었으며, collagen 용해를 증가시키지도 않았으며 전처치로 collagen 용해를 유의성있게 감소시키지도 않았다. 게다가, 추출물은 $IL-1{\alpha}$$IL-1{\beta}$에 의해 유도되는 collagen 용해를 방지하는 효과가 있었다. 1시간 동안 전처리로 한 결과, collagen 용해를 유의성있게 감소시켰다. 흥미로운 것은 CEDR 추출물이 gelatinase 활성과 PTH, $1,25(OH)_2D_3$, $TNF-\alpha$, $IL-1{\beta}$$IL-1{\alpha}$의 재흡수 인자에 유도되어 진행되는 활성을 억제하였으며, CEDR 전처리시에는 강력한 보호 효과를 나타내었다. CEDR 추출물은 $IL-1{\alpha}$$IL-1{\beta}$에 자극되는 골 재흡수를 억제하는 효과를 나타내였으며, 또한 농도를 다양하게 한 CEDR의 전처리시에는 유의성이 있었다. Indomethacin과 dexamethasone의 비 스테로이드성 항 염증 인자에 의한 IL-1에 자극받은 골 재흡수를 억제하는 정도와 현상은 CEDR 추출물을 생쥐의 두개골 배양 시스템에 적용시켜 얻은 결과와 유사하였다. 이러한 결과들로 보건데, CEDR 추출물은 임상적으로 골다공증의 치료에 매우 안정적으로 적용할 수 있음을 제시하고 있다.

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Jurkat T 림프구와 U937 단핵구에서 중성지방 처리 시 iNOS를 통한 염증성 사이토카인의 mRNA 발현 증가 (Triglycerides increase mRNA Expression of Pro-inflammatory Cytokines Via the iNOS in Jurkat T lymphocyte and U937 Monocyte Cell Lines)

  • 장정현
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.133-140
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    • 2019
  • 중성지방(Triglyceride, TG)는 죽상동맥경화증과 같은 혈관의 만성 염증성 병변을 유발하는 인자 중 하나이다. 종양괴사인자-알파 ($TNF-{\alpha}$), 인터루킨-1 베터 ($IL-1{\beta}$)와 같은 염증성 사이토카인은 염증 질환의 주요 요인으로 염증 부위에 T 림프구, 단핵구등의 면역 세포의 침윤을 유도하거나 세포 및 조직 괴사를 일으킴으로써 질병을 더욱 악화시킨다. 본 연구에서는 혈관 염증에 관여하는 Jurkat T 림프구와 U937 단핵구에 TG를 처리하였을 때 $TNF-{\alpha}$$IL-1{\beta}$의 발현에 미치는 영향을 조사하고자 했다. Jurkat T 세포에서 TG에 의해 $TNF-{\alpha}$의 mRNA 발현이 증가하였고, U937 단핵구에서는 TG에 의해 $TNF-{\alpha}$$IL-1{\beta}$ 모두 mRNA 발현이 증가하였다. 또한 유도성 산화질소합성효소(inducible nitric oxide synthase, iNOS)가 TG에 의한 $TNF-{\alpha}$$IL-1{\beta}$의 발현 증가에 관여하는지 확인하기 위해 iNOS 억제제인 W1400을 세포에 전처리하여 iNOS의 활성을 차단하였다. 그 결과, W1400을 전처리한 세포에서는 TG에 의한 $TNF-{\alpha}$$IL-1{\beta}$ mRNA 양이 대조군과 유사하게 낮은 수준으로 관찰되었다. 이는 혈관 내 TG의 증가가 T 림프구와 단핵구를 자극하여 iNOS 신호를 거쳐 염증성 사이토카인을 분비시키고 혈관염증질환을 발생하는데 관여하는 것을 확인시켜주었다. 결론적으로, 중성지방이 염증성 병변을 악화시키는데 있어 iNOS의 활성이 사이토카인 분비 등에 작용하며 병변을 더욱 악화시키는데 기여할 수 있다. 반면, iNOS 발현을 조절하여 고지혈증 환자의 치료에 유효한 표적 물질로 이용될 가능성이 있다고 사료된다.

IL-1 Receptor Antagonist Reduced Chemical-Induced Keratinocyte Apoptosis through Antagonism to IL-1α/IL-1β

  • Lee, Hyejin;Cheong, Kyung Ah;Kim, Ji-Young;Kim, Nan-Hyung;Noh, Minsoo;Lee, Ai-Young
    • Biomolecules & Therapeutics
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    • 제26권4호
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    • pp.417-423
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    • 2018
  • Extracellular interleukin 1 alpha (IL-$1{\alpha}$) released from keratinocytes is one of the endpoints for in vitro assessments of skin irritancy. Although cells dying via primary skin irritation undergo apoptosis as well as necrosis, IL-$1{\alpha}$ is not released in apoptotic cells. On the other hand, active secretion has been identified in interleukin-1 receptor antagonist (IL-1ra), which was discovered to be a common, upregulated, differentially-expressed gene in a microarray analysis performed with keratinocytes treated using cytotoxic doses of chemicals. This study examined whether and how IL-1ra, particularly extracellularly released IL-1ra, was involved in chemically-induced keratinocyte cytotoxicity and skin irritation. Primary cultured normal adult skin keratinocytes were treated with cytotoxic doses of chemicals (hydroquinone, retinoic acid, sodium lauryl sulfate, or urshiol) with or without recombinant IL-1ra treatment. Mouse skin was administered irritant concentrations of hydroquinone or retinoic acid. IL-1ra (mRNA and/or intracellular/extracellularly released protein) levels increased in the chemically treated cultured keratinocytes with IL-$1{\alpha}$ and IL-$1{\beta}$ mRNAs and in the chemically exposed epidermis of the mouse skin. Recombinant IL-1ra treatment significantly reduced the chemically-induced apoptotic death and intracellular/extracellularly released IL-$1{\alpha}$ and IL-$1{\beta}$ in keratinocytes. Collectively, extracellular IL-1ra released from keratinocytes could be a compensatory mechanism to reduce the chemically-induced keratinocyte apoptosis by antagonism to IL-$1{\alpha}$ and IL-$1{\beta}$, suggesting potential applications to predict skin irritation.

Th2 세포에서 IL-12에 의한 IL-18R ${\alpha}$의 발현유지 및 IL-18 자극에 의한 GATA-3의 유도 (IL-18R ${\alpha}$ Mediated GATA-3 Induction by Th2 Cells: IL-12 Supports IL-18R ${\alpha}$ Expression in Th2 Cells)

  • 주인숙;선민정;김동영;이수진;하윤문;조정제;박증석;안현종
    • IMMUNE NETWORK
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    • 제5권1호
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    • pp.16-22
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    • 2005
  • Background: IL-18 was originally cloned as a IFN-${\gamma}$ inducing factor in primed T cells. In synergy with IL-12, IL-18 has been shown to induce strikingly high levels of IFN-${\gamma}$ production by T cells and to enhance Th1 development. Also this cytokine exerts induction of Th2 development through IL-4 induction. Methods: Resting $CD4^+$ T cells were sorted by negative selection and activated by anti-CD3 plus anti-CD28 Ab. Expression of IL-12 binding sites, IL-18 binding sites, IL-18R ${\alpha}$, and GATA-3 mRNA were analysed by FACS and RT-PCR, respectively. Results: Resting $CD4^+$ T cells expressed IL-18R ${\alpha}$ chain but not IL-18 binding sites, suggesting a lack of IL-18R ${\beta}$ expression. IL-18R ${\alpha}$ was maintained on the Th1 and Th2 committed cells. IL-18 binding sites were induced on the Th1 but not Th2 cells. Exposure of these cells to IL-18 led to up-regulation of GATA-3 mRNA expression only in Th2 committed cells. To elucidate the relationship between IL-18R ${\alpha}$ expression and GATA-3 induction by IL-18, Th1 and Th2 committed cells were further cultured in medium with or without IL-12 for 2 days. IL-12 binding sites were maintained on the Th1 and Th2 cells regardless of IL-12 treatment, but IL-18R a expression was rapidly down-regulated on the IL12-untreated Th2 cells which did not induce GATA-3 mRNA expression followed by IL-18 stimulation. Conclusion: IL-12 supports expression of IL-18R ${\alpha}$ and GATA-3 mRNA expression was induced by IL-18 through IL-18R ${\alpha}$ without expression of IL-18 binding site in Th2 cells.

치성낭종과 낭종액에서 IL-1, TNF-α의 농도분포에 관한 연구 (LEVELS OF IL-1 AND TNF-α IN ODONTOGENIC CYST & CYSTIC FLUID)

  • 공형규;박동성;임성삼
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제24권1호
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    • pp.49-54
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    • 1999
  • Ko, Lim found some differences in the concentrations of bone resorptive cytokines, especially IL-$1{\alpha}$ and IL-$1{\beta}$ in periapical lesions and inflamed pulps. And they suppose that these differences may be due to the type of cells which produce each cytokine. The purpose of this study was to analyze the human odontogenic cysts & cystic fluid for their contents of IL-$1{\alpha}$, IL-$1{\beta}$ and TNF-$1{\alpha}$ and to compare the concentrations of each cytokine according to the cytokine producing cells. The cystic tissues used in this experiment, were obtained from periapical surgery or cyst enucleation surgery. Cystic fluid was obtained from root canal during routine endodontic therapy(n=5). Cystic tissues were subdivided into two groups, inflammatory radicular cyst group(n=15) and developmental odontogenic keratocyst group(n=3). Normal periapical tissues of extracted third molar(n=5) were also obtained to be used as control group. Each specimen was incubated in 0.5ml homogenizing buffer (0.1mol/L potassium chloride, 0.02mol/L TRIS;pH=7.6) for two hours and then homogenized with glass homogenizer. Each specimen was centrifuged in a microcentrifuge for 3 minutes, and supernatants were extracted. The concentrations of cytokines were measured with R&D ELISA kit. The data were analyzed by Mann-Whitney U test for the differences among the diseases and t test for the correlations among each cytokine. Following results were obtained ; 1. For IL-$1{\alpha}$ and IL-$1{\beta}$, all experimental groups showed significantly higher concentrations of each cytokine than the control group (p<0.05). 2. In radicular cysts, the concentrations of IL-$1{\alpha}$ were higher than IL-$1{\beta}$, but not stastically significant (p>0.05). In odontogenic keratocysts, the concentrations of IL-$1{\alpha}$ were significantly higher than IL-$1{\beta}$ (p<0.05). In cystic fluid, the concentration of IL-$1{\beta}$ was significantly higher than IL-$1{\alpha}$ (p<0.05). 3. Between odontogenic keratocysts and radicular cysts, the concentrations of IL-$1{\alpha}$ were significantly higher in odontogenic keratocysts than in radicular cysts (p<0.05). 4. For TNF-${\alpha}$, only cystic fluid group showed significantly higher concentrations than the control group (p<0.05).

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Interleukin-10 이 $interleukin-1{\beta}$로 유도되는 골흡수에 미치는 효과 (EFFECT OF INTERLEUKIM-10 ON THE BONE RESORPTION INDUCED BY INTERLEUKIN-1B)

  • 유윤정;강윤선;이승일
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • 제24권2호
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    • pp.321-339
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    • 1994
  • The cytokines released by osteoblasts induce bone resorption via the differentiation of osteoclast precursors. In this process, $interleukin-1{\beta}$($IL-1{\beta}$)-induced bone resorption is mediated by granulocyte macrophage-colony stimulation factor(GM-CSF), interleukin-6 (IL-6), and tumor necrosis factor ${\alpha}$($TNF-{\alpha}$) released from osteoblasts. Since these cytokines (GM-CSF, IL-6, $TNF-{\alpha}$) are produced by not only osteoblasts but also monocytes, and interleukin-10(I1-10) inhibits the secretion of these cytokines from monocytes, it may be speculated that IL 10 could modulate the production of GM-CSF, IL-6, and $TNF-{\alpha}$ by osteoblasts, then control $IL-1{\beta}-induced$ bone resorption. Therefore, the aims of the present study were to examine the effects of IL-10 on bone resorption. The sixten or seventeen-day pregnant ICR mice were injected with $^{45}Ca$ and sacrificed one day after injection. Then fetal mouse calvaria prelabeled with $^{45}Ca$ were dissected out. In order to confirm the degree of bone resorption, mouse calvaria were treated with Lipopolysaccharide(LPS), $TNF-{\alpha}$, $IL-1{\alpha}$, IL-8, $IL-1{\beta}$, and $IL-1{\alpha}$, Then, IL-10 and $interferon-{\gamma}$ ($IFN-{\gamma}$) were added to calvarial medium, in an attempt to evaluate the effect of $IL-1{\beta}-induced$ bone resorption. In addition, osteoclasts formation in bone marrow cell cultures, and the concentration of IL-6, $TNF-{\alpha}$, and GM-CSF produced from mouse calvarial cells were investigated in response to $IL-1{\beta}$ alone and simultaneously adding f $IL-1{\beta}$ and IL-10. The degree of bone resorption was expressed as the ratio of $^{45}Ca$ release(the treated/the control). The osteoclasts in bone marrow cultures were indentified by tartrate resistant acid phosphatase(TRAP) stain and the concentration of the cytokines was quantified using enzyme linked immunosorbent method. As results of these studies, bone resorption was induced by LPS(1 ng/ml ; the ratio of $^{45}Ca$ release, $1.14{\pm}0.07$). Also $IL-1{\beta}$(1 ng/ml), $IL-1{\alpha}$(1 ng/ml), and $TNF-{\alpha}$(1 ng/ml) resulted in bone resorption(the rations of $^{45}Ca$ release, $1.61{\pm}0.26$, $1.77{\pm}0.03$, $1.20{\pm}0.15$ respectively), but IL-8 did not(the ratio of $^{45}Ca$ release, $0.93{\pm}0.21$). The ratios of $^{45}Ca$ release in response to IL-10(400 ng/ml) and $IFN-{\gamma}$(100 ng/ml) were $1.24{\pm}0.12$ and $1.08{\pm}0.04$ respectively, hence these cytokines inhibited $IL-1{\beta}$(1 ng/ml)-induced bone resorption(the ratio of $^{45}Ca$ release $1.65{\pm}0.24$). While $IL-1{\beta}$(1 ng/ml) increased the number of TRAP positive multinulcleated cells in bone marrow cultures($20{\pm}11$), simultaneously adding $IL-1{\beta}$(1 ng/ml) and IL-10(400 ng/ml) decreased the number of these cells($2{\pm}2$). Nevertheless, IL-10(400 ng/ml) did not affect the IL-6, GM-CSF, and $TNF-{\alpha}$ secretion from $IL-1{\beta}$(1 ng/ml)-activated mouse calvarial cells. From the above results, it may be suggested that IL-10 inhibites $IL-1{\beta}-induced$ osteoclast differntiation and bone resorption. However, the inhibitory effect of IL-10 on the osteoclast formation seems to be mediated not by the reduction of IL-6, GM-CSF, and $TNF-{\alpha}$ production, but by other mechanisms.

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Proinflammatory Cytokines과 TGF-beta가 섬유모세포의 증식에 미치는 영향 (The Effects of Proinflammatory Cytokines and TGF-beta, on The Fibroblast Proliferation)

  • 김철;박춘식;김미호;장헌수;정일엽;기신영;어수택;문승혁;김용훈;이희발
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제45권4호
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    • pp.861-869
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    • 1998
  • 연구배경: 조식의 손상에의한 염증반응후 회복과정에서 정상조직으로 환원되지 않고 일부는 결체조직으로 대체되어 섬유화가 일어난다. 이 비정상적 섬유화에 의해 섬유화증이 일어나 조직의 원래 기능을 상설하기도 한다. 이때 염증에 관계되는 세포로부터 분비된 여러종류의 cytokine들이 섬유모세포의 증식과 교원질 합성을 조절한다. 이에 관계된 cytokine들의 상호 관련성과 섬유모세포증식에의 영향을 알아내어 조절함으로써 섬유화증을 예방하고 치료하는데 도움을 줄 수 있다. 본 연구에서는 proinflammatory cytokine인 TNF-$\alpha$, IL-1$\beta$, IL-6와 섬유모세포의 증식에 큰 영향을 미치는 TGF-$\beta$의 상호 관련성을 알아보고자 하였다. 방 법: 섬유모세포는 사람 태아의 섬유모세포주인 MRC-5를 사용하였으며, 0, 0.5, 1, 5, 10, 20%의 우태아 혈청을 첨가하여 1, 2, 3, 4, 5일째의 MRC-5 증식을 측정하여, 최소한으로 MRC-5의 증식을 억제하면서 생존을 유지시킬 수 있는 배양액중 혈청농도를 먼저 확정한 후, TGF-$\beta$, TNF-$\alpha$, IL-1$\beta$, IL-6를 각각 RPMI 배지에 첨가하여 $37^{\circ}C$, 5% $CO_2$ 보온기에서 96 시간동안 배양하여 0.5 % naphthol blue black으로 염색한 뒤, 50mM의 NaOH로 naphthol blue black을 유리시켜 630nm에서의 분광흡수를 잼으로써 MRC-5의 수를 측정하였다. 또한 TGF-$\beta$와 다른 cytokine의 관련성을 알아보기위해 TGF-$\beta$와 함께 IL-1$\beta$, IL-6, TNF-$\alpha$를 각각 배지에 첨가하여 96 시간 배양 후, 위와 동일한 방법으로 MRC-5의 수를 측정하였으며, TNF-$\alpha$와 IL-1$\beta$, IL-6의 상호 관련성을 알아보기 위해 TNF-$\alpha$와 함께 IL-1$\beta$, IL-6를 각각 배지에 첨가하여 96 시간 배양한 뒤 위와 동일한 방법으로 MRC-5의 수를 측정하였고, 마지막으로 TGF-$\beta$와 TNF-$\alpha$의 섬유모세포 증식에 미치는 상호 관련성을 알아보기 위하여 TGF-$\beta$와 TNF-$\alpha$를 함께 배지에 첨가하여 96 시간 배양 후, MRC-5의 수를 역시 통일한 방법으로 측정하였다. 결 과: 1. 최소한으로 MRC-5의 증식을 억제하면서 생존을 유지할 수 있는 배양액중 혈청 농도를 측정한 결과, 0.5% 혈청 농도에서 MRC-5의 증식이 50% 증가된 상태로 배양 6일째 까지 유지되었다. 따라서 이후의 실험에서 사용된 배양액에는 0.5%의 우태아혈청을 포함시켰다. 2. 각 cytokine이 MRC-5 증식에 미치는 영향 0.5%의 우태아혈청만이 있는 상태에서의 MRC-5 증식 정도를 100%로 기준하였을 때, IL-1$\beta$는 50 ng/ml의 농도에서만 45%의 증식 촉진효과를 보였고, IL-6는 영향이 없었으며, TGF-$\beta$와 TNF-$\alpha$는 농도에 의존성을 보이며 MRC-5의 증식을 최고 160% 까지 증가시켰다. 3. TGF-$\beta$에 의한 MRC-5 증식능증가에 IL-1$\beta$, IL-6, TNF-$\alpha$가 미치는 영향 50 ng/ml의 TGF-$\beta$ 단독 자극에 비하여, IL-1$\beta$ 혼합배양시 농도에 의존성으로 보이며 최고 64% 까지, TNF-$\alpha$ 혼합배양시 농도에 의존성을 보이며 최고 159% 까지 MRC-5의 증식을 증가시켰다. IL-6는 약한 억제효과를 보였으나 TGF-$\beta$에 의한 MRC-5 증식능 증가에 영향을 미치지 못하였다. 4. TNF-$\alpha$에 의한 MRC-5 증식능 증가에 IL-1$\beta$, IL-6가 미치는영향 50 ng/ml의 TNF-$\alpha$ 단독자극에 비하여, IL-1$\beta$을 혼합 배양하였을때 농도에 의존성을 보이며 최고 50%까지 MRC-5의 증식을 억제하였고, IL-6는 영향을 미치지 못하였다. 5. TNF-$\alpha$와 TGF-$\beta$의 MRC-5 증식능 증가에서의 상호관련성 50 ng/ml의 TGF-$\beta$와 TNF-$\alpha$는 MRC-5의 증식을 각각 89%, 135% 증가시켰으며, TGF-$\beta$와 TNF-$\alpha$ 공존시에는 MRC-5의 증식을 222% 증가시켰다. 결 론: TNF-$\alpha$ TGF-$\beta$, IL-1$\beta$의 순서로 MRC-5에 대한 증식 자극효과가 있으며 IL-6는 증식을 억제하는 효과가 있었다. TGF-$\beta$의 MRC-5에 대한 증식 자극효과는 IL-1과 TNF-$\alpha$에 의해 첨가효과를 관찰할 수 있었고, TNF-$\alpha$의 MRC-5 증식 자극효과는 IL-1$\beta$에 의하여 억제되었다.

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베르베린이 마우스 전염증성 사이토카인의 생성에 미치는 영향 (Effect of Berberine on the Proinflammatory Cytokines Production in Mice)

  • 정수룡;최명원;박인달;김광혁
    • 생명과학회지
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    • 제20권8호
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    • pp.1276-1280
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    • 2010
  • 본 연구에서는 berberine이 전염증성사이토카인의 생성에 미치는 효과를 관찰하기 위하여 TNF-$\alpha$, IL-$1{\beta}$, 그리고 IL-6생성을 정량하였다. 마우스 비장세포에 berberine을 작용시켰을 때 TNF-$\alpha$의 생성이 억제되었다. 또한 마우스 생체 내에서 LPS에 의한 TNF-$\alpha$의 상승이 berberine에 의해서 억제됨을 알 수 있었다. IL-$1{\beta}$의 생성에 있어서도 berberine을 고농도(3.0 ${\mu}g/ml$)로 작용시켰을 때 억제되었고 LPS에 의한 IL-$1{\beta}$의 상승이 고농도의 berberine에 의해서 억제되었다. IL-6의 생성은 berberine에 의해서 억제되었으며 낮은 berberine 농도(0.3 ${\mu}g/ml$)에서 LPS에 의한IL-6의 생성이 억제되었다. 따라서 이러한 결과들은 berberine이 TNF-$\alpha$, IL-$1{\beta}$, 그리고 IL-6와 같은 전염증성사이토카인의 생성을 하향 조절할 가능성을 시사한다 하겠다.

폐 상피세포에서 NF-${\kappa}B/I{\kappa}B$ 경로에 의한 염증매개 사이토카인의 발현 (Pro-inflammatory Cytokine Expression Through NF-${\kappa}B/I{\kappa}B$ Pathway in Lung Epithelial Cells)

  • 박계영;이승희;황보빈;임재준;이춘택;김영환;한성구;심영수;유철규
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제49권3호
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    • pp.332-342
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    • 2000
  • 연구배경 : 염증매개 사이토카인은 염증성 폐질환의 중요한 매개물질이다. 폐 상피세포는 염증세포에서 분비되는 사이토카인에 의해 interleukin, chemokines, colony stimulating factors와 growth factor등을 생산 및 분비함으로써 국소 염증 부위에서의 사이토카인 network에 중요한 역할을 한다. 따라서 폐 상피세포에서 염증매개 사이토카인의 발현 기전에 대한 이해는 염증성 폐질환의 기전규명과 이에 기초한 새로운 치료법의 개발에 생각된다. 대부분의 사이토카인은 NF-${\kappa}B$전사인자에 의해 발현되는데 폐 상피세포에서 염증매개 사이토키인의 발현과 NF-${\kappa}B/I{\kappa}B$ 경로와의 관련성에 관한 연구는 부족한 실정이다. 방법 : BEAS-2B, A549, NCI-H157, NCI-H719 세포에서 IL-1$\beta$와 TNF-$\alpha$ 자극에 의한 IL-8과 TNF-$\alpha$ mRNA의 발현 양상을 평가하였고 이들의 발현과 관찰하였고 NF-${\kappa}B/I{\kappa}B$ 경로와의 관련성을 평가하기 위하여 IL-l$\beta$와 TNF-$\alpha$ 자극에 의한 NF-${\kappa}B$의 활성화 및 $I{\kappa}B{\alpha}$$I{\kappa}B{\beta}$의 분해 양상을 관찰하였다. 폐 상피세포의 종류에 따른 NF-${\kappa}B/I{\kappa}B$ 경로 조절의 기전을 규명하고자 IL-1$\beta$와 TNF-$\alpha$ 자극에 의한 $I{\kappa}B{\alpha}$의 인산화와 기저상태에서 IKK$\alpha$의 발현을 평가하였다. 결과 : BEAS-2B, A549, NCI-H157 세포에서는 IL-1$\beta$와 TNF-$\alpha$ 자극으로 $I{\kappa}B{\alpha}$$I{\kappa}B{\beta}$가 분해되었고 NF-${\kappa}B$의 활성화가 관찰되었으며 IL-8과 TNF-$\alpha$mRNA의 발현이 유도되었다. NCI-H719 세포에서는 IL-1$\beta$와 TNF-$\alpha$ 자극으로 $I{\kappa}B$ 분해에 의한 NF-${\kappa}B$의 활성화 및 염증매개 사이토카인의 발현이 관찰되지 않았다. BEAS-2B, A549, NCI-H157 세포에서는 IL-1$\beta$와 TNF-$\alpha$ 자극으로 ${\kappa}B$의 인산화가 관찰되었지만 NCI-H719 세포에서는 관찰되지 않았다. 기저상태의 IKK$\alpha$ 발현은 세포간에 차이가 관찰되지 않았다. 결론 : 폐 상피세포에서 NF-${\kappa}B/I{\kappa}B$ 경로는 염증매개 사이토카인 발현에 매우 중요한 역할을 하고, 일부 세포에서는 NF-${\kappa}B/I{\kappa}B$ 경로 조절의 차이를 보이는데 이는 IKK보다 상위 단계의 세포내 신호전달체계의 이상에 기인한 것으로 생각된다.

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폐결핵 환자의 폐포 대식세포에서 TNF-$\alpha$, IL-1$\beta$, IL-6 및 IL-8의 분비에 관한 연구 (Spontaneous and Stimulated Release of the TNF-$\alpha$, IL-1$\beta$, IL-6 and IL-8 of Alveolar Macrophages in the Patients with Pulmonary Tuberculosis)

  • 천선희
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제45권5호
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    • pp.942-952
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    • 1998
  • 연구배경: 결핵균(m. tuberculosis) 감염에 대한 숙주의 방어기능에서 세포-매개성 면역반응이 중요하며, 항 결핵반응은 주로 T-림프구와 대식세포에 의하여 매개된다. 결핵균이 대식세포에 탐식되면 특징적인 cytokine이 분비되며 이 cytokine이 잠재적인 면역조절반응과 결핵감염시 여러가지 임상증상을 나타내는데 관여하고, 특히 육아종 형성, 건락성 괴사, 및 지연형 과민반응에 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 활동성 폐결핵환자의 기관지폐포 세척액에서 대식세포에서 분비되는 대표적인 cytokine인 tumor necrosis factor-$\alpha$, interleukin-1$\beta$, interleukin-6와 interleukin-8의 자발 및 LPS 자극 후의 분비를 관찰하고자 하였다. 방 법: 폐결핵 환자 10예와 대조군 5예를 대상으로 기관지폐포 세척술을 시행하여 폐포 대식세포를 분리한 후 RPMI 1640 배양액에 폐포 대식세포가 mi당 $1 {\times}10^6$개가 되도록 희석하여 LPS 0.1 ${\mu}g/ml$, 1 ${\mu}g/ml$, 10 ${\mu}g/ml$을 첨가하거나 첨가하지 않고 $37^{\circ}C$, 5% CO2 하에서 24 시간 및 48시간 배양한 후 상층액에서 TNF-$\alpha$, IL-1$\beta$, IL-6와 IL-8의 분비를 ELISA kit를 이용하여 측정하였다. 결 과: 폐포 대식세포에서 측정한 24 시간 자발적 TNF-$\alpha$의 분비는 이환된 병변 $1149{\pm}805.5$ pg/ml, 대조군 $125{\pm}109.7$ pg/ml, 비병변 $127{\pm}135.6$ pg/ml, IL-6의 분비는 이환된 병변이 $20.6{\pm}16.12$ ng/ml, 대조군 $0.91{\pm}0.58$ ng/ml, 비병변 $1.10{\pm}1.38$ ng/ml로 병변에서 유의하게 현저한 증가를 보였다(p<0.05). 폐포 대식세포에서 LPS 10 ${\mu}g/ml$로 48 시간 동안 자극한 후의 TNF-$\alpha$와 IL-6 분비능은 결핵의 이환된 병변에서 대조군이나 비병변에 1:11하여 증가된 경향을 보였다. IL-1$\beta$와 IL-8의 24시간 자발적 분비능 및 LPS 10 ${\mu}g/ml$로 48시간 동안 자극한 후의 분비능은 결핵 병변의 대식세포에서는 측정되지 못하였으며, 대조군과 비병변에서 얻어진 대식세포에서는 특별한 차이가 없었다. TNF-$\alpha$의 분비는 대부분이 처음 24 시간에 분비되었으나 IL-1$\beta$, IL-6 및 IL-8의 분비는 48시간까지 점차 증가되었다. TNF-$\alpha$, IL-1$\beta$ 및 IL-6는 자발적 분비에 비하여 LPS를 0.1 ${\mu}g/ml$, 1 ${\mu}g/ml$, 10 ${\mu}g/ml$로 증가시킬 수록 분비가 증가되었으나 IL-8은 LPS 1 ${\mu}g/ml$ 시 분비가 고평부를 이루었다. 결핵 비병변에서 얻어진 폐포 대식세포에서 TNF-$\alpha$, IL-1$\beta$ 분비능은 초치료 환자에서 재발환자에 비하여 현저하게 증가되었으나 IL-6와 IL-8의 분비능은 초치료와 재치료 환자에서 큰 차이가 없었다. 결 론: 폐결핵 환자의 폐포 대식세포의 cytokine 분비능은 정상 대조군에 비하여 현저하게 증가되어 있었으나 이는 직접 이환된 부위의 폐포 대식세포에 국한되었다. 또한 폐포 대식세포에서 분비되는 proinflammatory cytokine인 TNF-$\alpha$, IL-1$\beta$가 특히 결핵의 초감염시 균에 대한 방어작용에 중요한 역할을 할 것으로 생각된다.

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