• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제52권5호
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• pp.485-496
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• 2002

연구배경 : Nuclear factor ${\kappa}B$ (NF-${\kappa}B$)는 면역기능, 급성기 반응, 세포주기 조절 등 다양한 세포활동을 조절하는 전사인자로서 외부 자극에 의해 세포질에 존재하던 NF-${\kappa}B$가 핵 속으로 이동되어 여러 유전자의 ${\kappa}B$ element에 결합하여 그 유전자의 전사를 가져온다. 최근 들어 암의 발생과 증식 및 전이에 있어 NF-${\kappa}B$의 역할이 주목받고 있다. 즉, 여러 종류의 암세포에서 NF-${\kappa}B$의 과발현 및 지속적인 활성화가 알려져 NF-${\kappa}B$와 암의 발생 및 증식과의 관련성이 제시되고 있고, NF-${\kappa}B$의 항 아포프토시스 기능은 암세포의 생존에서 중요한 역할을 하는 것으로 이해되고 있다. 또한 ICAM-l, VCAM-l 등 세포 부착물질의 발현에 영향을 끼쳐 암 전이와의 관련성도 제시되고 있다. 폐암에서 NF-${\kappa}B$의 역할에 관한 연구는 많지 않은 상태로 폐암 조직 및 폐암 세포주에서 p50과 c-Rel의 과발현이 보고된 바 있다. 그러나 NF-${\kappa}B$의 과발현이 NF-${\kappa}B$의 활성화를 의미하는 것은 아니며 현재까지 폐암 세포에서 NF-${\kappa}B$의 활성화 유무에 관한 연구는 없는 실정이다. 방 법 : 본 연구에서는 정상 기관지 세포주와 폐암 세포주에서 기저 상태와 외부 자극에 의한 NF-${\kappa}B$의 활성화를 비교하여 폐암 세포에서 NF-${\kappa}B$의 활성도를 평가하였다. 정상 기관지 상피세포로는 BEAS-2B 세포주를 사용하였고 폐암 세포주로는 A549, NCI-H358, NCI-H441, NCI-H522, NCI-H2009, NCI-H460, NCI-H1229, NCI-H1703, NCI-H157, NCI-H187, NCI-H417, NCI-H526 등 12종을 실험에 사용하였다. NF-${\kappa}B$의 활성화는 p65와 p50의 핵내 발현과 electrophoretic mobility shift assay (EMSA)를 이용한 NF-${\kappa}B$ DNA binding activity로 평가하였다. 결 과 : NCI-H358과 NCI-H460 세포를 제외한 모든 폐암 세포주와 BEAS-2B 세포의 기저상태에서 핵 단백질내에 p65와 p50의 발현이 관찰되었다. TNF-$\alpha$로 자극하고 30분이 경과한 후에는 핵 내 p65와 p50의 발현이 증가하였다. NCI-H358과 NCI-H460 세포에서는 기저 상태와 TNF-${\alpha}$ 자극 시 핵 단백질 내의 p65의 발현이 관찰되지 않았고 TNF-${\alpha}$ 자극했을 때에도 p65의 발현은 증가하지 않았다. 그러나 이 두 세포주에서는 TNF-${\alpha}$로 자극 시 p50보다 분자량이 작은 두 종의 단백질의 발현이 증가되어 p50의 변형된 형태로 생각되었다. 기저 상태에서의 NF-${\kappa}B$의 DNA 결합능은 실험에 사용한 모든 세포주에서 거의 관찰되지 않았고 TNF-${\alpha}$ 자극 시 유의하게 증가하였다. TNF-${\alpha}$ 자극으로 활성화된 NF-${\kappa}B$ complex는 NCI-H358 과 NCI-H460을 제외한 모든 세포주에서는 p50/p65 heterodimer로 확인되었고 NCI-H358과 NCI-H460에서는 변형된 p50/p50 homodimer가 활성화되었다. 결 론 : 이상의 결과로 일부 폐암 세포주에서 외부 자극으로 활성화된 NF-${\kappa}B$ complex의 구성에 차이를 보였지만 전체적으로는 정상 기관지 세포주와 비교해 폐암 세포해서 NF-${\kappa}B$ 활성화에 있어 큰 차이가 없었다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제45권4호
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• pp.846-860
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• 1998

연구배경: 내독소는 생체 내에서 단구와 내피세포에 강한 자극을 주나 호중구, 림프구, 호염기구, 섬유모세포 등 여러 세포에도 자극효과가 있어 염증반응이 시작된다. 그중 대식세포는 내독소의 자극을 받아 활성화되면 interleukin-1 (IL-1), IL-6, tumor necrosis factor-alpha (TNF-$\alpha$)를 분비하여 조직손상을 일으킨다. 내독소의 작용기전은 CD14 의존성 경로와 비의존성 경로의 두 개로 나뉘어진다. 체내로 들어온 내독소는 혈청 내에서 내독소 운반에 관여하는 LPS-binding protein(LBP)과 결합하여 혈중내에서 세포와 결합되거나 조직으로 이동되어 조직내 세포와 결합하게 된다. 그러나 고농도의 LPS는 CD14항원에 비의존적으로 대식세포를 자극 할 수 있는 것으로 알려져 있다. 현재까지 LPS자극에 의한 대식세포의 CD14 항원 의존성 IL-1, IL-6, TNF-$\alpha$의 형성과정은 많이 밝혀져 있으나, 내독소에 의한 TGF-$\beta$의 형성 여부는 밝혀져 있지 않으며, CD14 항원 비의존성으로 IL-1, IL-6, TNF-$\alpha$ TGF-$\beta$가 형성되는 과정도 별로 밝혀져 있지 않다. 본 연구에서는 혈청이 없는 상태 (LBP가 없는 상태)에서, 즉 LPS 자극시 LBP-CD14 비의존성으로 말초혈액단핵구에서 형성된 proinflammatory cytokines인 IL-1, IL-6, TNF-$\alpha$과 섬유화 cytokine인 TGF-$\beta$의 생성유무를 규명하고자 하였다. 방 법: 정상인의 헤파린 처리된 말초혈액정맥혈을 비중 1.077의 Ficoll-Hypaque 용액 위에 중첩시킨 후 500g에서 30분간 원심분리하여 말초혈액단핵구를 얻었다. 분리된 말초혈액단핵구를 우태아혈청이 없는 RPMI에 부유시킨 후 $37^{\circ}C$, 5% $CO_2$ 보온기에서 0.1 ${\mu}g$, 1 ${\mu}g$, 10 ${\mu}g$, 100 ${\mu}g/ML$의 LPS와 1, 2, 4, 8, 12, 24, 48 시간 혼합 배양 후 상층액을 분리하여 IL-6, TNF-$\alpha$, TGF-$\beta$의 측정 cytokines의 양을 bioassay로 측정하였다. 세포층은 slide에 고정시킨 후 단 클론 항체를 이용한 이중 면역조직화학염색법과 RNA probe를 이용한 in situ hybridization에 이용하였다. 결 과: 실험사약내 내독소 존재 여부에 대한 검증결과 내독소 함유량은 10 ng/mL 이하로 되어 있어 본 실험에서는 10 ng/mL 이상의 농도로 실험을 하였기 때문에 오염된 내독소는 실험에 영향이 없었을 것으로 사료되었다. 말초혈액단핵구에서 LPS 자극에 의하여 IL-6는 1시간째부터 형성되기 시작하였으며 96 시간까지 지속적으로 상승하였고 LPS용량의존성으로 형성됨을 알 수 있었다. TNF-$\alpha$는 LPS 자극 4시간째부터 상승하기 시작하여 시간이 갈수록 생성양은 증가하며 72 시간째까지 지속적으로 형성되었다. TGF-$\beta$형성도 LPS 용량에 의존성을 보이며 8시간째 일차로 TGF-$\beta$의 형성이 증가 한 후 12 시간째는 오히려 감소하였다가 시간이 지남에 따라 다시 증가하여 2차로 96 시간에 최대 형성을 보였다. 각각 cytokine의 24시간째 생성양은 IL-6의 경우 $1{\times}10^5/mL$의 말초혈액단핵구에서 10 ${\mu}g/mL$의 LPS에 의해서 19.8 ng 이 생성되었고 LPS 자극이 없는 상태의 자연생성능도 3.2 ng이었으며, $1{\times}10^6/mL$의 말초혈액단핵구에 의해서 자연 생성양은 증가하여 24시간째에 0.38 ng/mL, 10명/mL의 농도에서 24시간째 4.1 ng/mL의 TNF-$\alpha$의 생성능을 보였다. TGF-$\beta$의 경우 $2{\times}10^6/mL$의 말초혈액단핵구에 의하여 34.4 pg/mL가 생성되었고 자연생성능은 5.2 pg/mL의 생성농을 보였다. 말초혈액단핵구의 IL-1$\beta$, IL-6, TNF-$\alpha$, TGF-$\beta$ 단백과 m-RNA 발현 IL-1$\beta$, IL-6, TNF-$\alpha$단백은 주로 단구세포에서, TGF-$\beta$ 단백은 단구세포와 림프구에서 발현되었으며, CD14항원 발현과는 상관이 없었다. TNF-$\alpha$, IL-1$\beta$, IL-6, TGF-$\beta$ m-RNA 양성세포는 주로 세포질이 풍부한 것으로 보아 단구세포로 사료되었다. TGF-$\beta$의 경우 단구세포외에도 세포질이 적은 림프구에서도 약하게 양성반응을 보여 링프구에서도 분비될 가능성을 보여 주었다. 결 론: 내독소로 말초혈액 단핵구를 자극시 IL-6, TNF-$\alpha$는 조기에 분비되기 시작하며 TGF-$\beta$는 후기에 분비되기 시작하여 96시간까지 지속적으로 분비된다. 주 분비세포는 IL-1$\beta$, IL-6, TNF-$\alpha$의 경우 단구세포가 되며 TGF-$\beta$도 단구세포가 주세포가 되나 림프구도 분비에 관여한다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제44권2호
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• pp.360-378
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• 1997

연구배경 : 그람음성균 외세포벽 구성체의 일부인 리포다당질(lipopolysaccharide)로 구성된 내독소는 그람 음성균 유발 감염으로 발생원 염증 반응을 설명하는 주요소이다. 내독소(리포다당질)는 특히 호중구의 조직내 침윤을 특정으로 하는 급성 폐손상을 조장하며, 이러한 폐손상 발생 기전의 하나로서 내독소 자극에 의한 폐장내 효과세포(effector cells)의 cytokines 발현이 알려져 있다. 이때 유리된 cytokines은 다시 염증세포 및 폐장내 기질세포등에 영향을 주어 급성 폐손상이 초래되는 것으로 설명되어지고 있다. 저자들은 실험백서에서 아치사량의 내독소를 정맥내 주입한 유발된 급성 폐손상에서 내독소 주입후 시간에 따른 폐손상의 변화를 관찰하고 이틀 염증세포가 폐손상에 미치는 영향을 보고자 하였다. 방 법 : 체중 200g내외의 건강한 백서의 미부 정맥을 통하여 내독소를 5mg/kg 용량으로 주입후 각각 0, 3, 6, 24, 72시간째 기관지폐포세척술을 시행하여 총 세포수 및 분획 세포수를 산출하고, 총 단백량 및 $TNF{\alpha}$와 IL-6 측정과 동시에 조직소견의 검색을 각기 비교, 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 결 과 : 기관지폐포세척 총 백혈구수와 단백 농도는 각각 3시간에 유의한 증가를 보였다(p < 0.05). 72시간에 총 백혈구수의 유의한 감소에도(p < 0.05) 불구하고 단백농도는 계속 증가되있는 소견을 보였다. 기관지폐포 세척 총 백혈구수와 단백 농도와는 유의한 상관관계를 나타내었다(r = 0.65, p < 0.001). 기관지폐포세척 총 백혈구수와 호중구 및 단핵구수 간에는 유의한 상관관계를 보였으며(r = 0.97, p < 0.001 ; r = 0.61, p < 0.001), 단백농도와 호중구 및 단핵구수 간에도 유의한 상관관계를 보였다(r = 0.55, p < 0.005 ; r = 0.64, p < 0.001). 기관지폐포세척 단핵구는 관찰기간동안 계속 유의한 증가를 보였으나 호중구는 72시간에 의미있는 감소를 보여 폐손상 과정에서 단핵구는 지속적인 역할을 할 것으로 생각되었다. IL-6와 TNF 농도는 3 및 6시간째에 각각 최대치를 보였으며 24 및 72시간군과 비교하여 유의한 감소를 보였다(p < 0.05). 이들 상호간에 관련성은 없었으며, 특히 급성 폐손상 3 및 6시간군까지의 초기 관찰 기간중 $TNF{\alpha}$와 총 백혈구수 및 단핵구수 각각에서 유의한 상관관계를 보였다(r = 0.61, p < 0.05 ; r = 0.67, p < 0.05). 조직 소견의 검색 결과 폐장내 침윤 염증 세포수와 폐포벽 두께 정도와는 유의한 상관성이 관찰되었다(r=0.61, p<0.000). 3시간에는 단지 염증 세포의 침윤만이 유의한 증가를 보여(p < 0.001) 폐손상 초기에는 염증 세포의 침윤이 간질조직의 변화를 선행하는 것으로 사료되었으며, 72시간에서는 폐포벽의 두께만이 유의하게 감소된 결과(p < 0.005)를 보여 폐손상후 재생 과정중 폐포벽의 부종이 가장 먼저 감소되는 것으로 사료되었다. 결 론 : 내독소 유발 급성 폐손상에서 (1) 호중구는 주된 염증 세포로 작용하나 단핵구/폐포대식세포 및 폐장내 비면역세포등이 폐손상의 발생 및 진행에 중요한 역할을 할 것으로 사료되었다. (2) 기관지폐포세척 IL-6는 $TNF{\alpha}$와 비종속 관계를 보였고 조기에 최대치를 보여, 특히 IL-6 분비는 폐장내 다양한 세포에서 유래될 것으로 사료되었다.