• 제목/요약/키워드: IL-1 beta

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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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혈관평활근세포에서 Phorbol 12-Myristate 13-Acetate의 전처리가 Interleukin-1β에 의한 Nitrite생성에 미치는 영향 (Inhibitory Effect of Phorbol 12-Myristate 13-Acetate on NO Production Induced by Interleukin-1 beta in Aortic Vascular Smooth Muscle Cells of Rats)

  • 윤병헌;김인겸;박태규;김중영
    • 생명과학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.441-447
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    • 2003
  • Protein kinase C (PKC)가 interleukin-1 beta (IL-1$\beta$)에 의하여 산화질소(NO) 생성과정에 어떤 역할을 하는지를 검토하기 위하여, 혈관평활근세포에서 PKC 활성제인 phorbol 12-myristate 13-acetate (PMA)로 전처리한 후 IL-1$\beta$에 의하여 야기되는 NO생성을 nitrite ($NO_2$)로 정량하고, RT-PCR method를 이용하여 iNOS 발현에 미치는 영향을 검토하여 다음과 같은 결과를 얻었다. PMA (20, 200 nM)는 IL-1$\beta$에 의한$NO_2$ 생성을 유의하게 증가시켰다. PMA 200 nM, phorbol 12,13-dibutyrate 500 nM로 전처리하여 8, 24시간 노출된 세포에서 IL-1$\beta$에 의한 NO2생성이 현저히 감소되었으나, PKC 비활성제인 4$\alpha$-phorbol-didecanoate 200 nM로 전처리한 경우는 영향을 받지 아니하였다. PMA 농도를 달리하여 24시간 전처리한 경우 IL-1$\beta$에 의한 $NO_2$ 생성의 감소는 PMA의 농도가 20및 200 nM에서 현저하였다. RT-PCR method를 이용하여 iNOS 발현을 검토한바 IL-1$\beta$ 100U/ml에 의한 iNOS발현이 PMA전처리 및 cycloheximide 또는 actinomycin D존재로서 현저히 억제 되었다. 이상의 결과로 미루어 혈관평활근세포에서 PMA 전처리로 야기되는 IL-1$\beta$에 의한 NO 생성의 감소는, PKC 조절저하작용에 의한 iNOS 발현의 억제로 야기되는 것 같다.

IL-$1{\beta}$ 처리 백서 두개관 세포의 mineral trioxide aggregate에 대한 반응 (Response of fetal rat calvarial cells on mineral trioxide aggregate after IL-$1{\beta}$ stimulation)

  • 이술현;박지일;김영준
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • 제39권3호
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    • pp.359-365
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    • 2009
  • Purpose: The purpose of this study was to investigate the ability of Mineral trioxide aggregate(MTA) to support osteoclastic differentiation from fetal rat calvarial cell. Methods: In this study, response of IL-6, RANKL, and OPG in fetal rat calvarial cells stimulated with IL-$1{\beta}$ on MTA was evaluated by ELISA and RT-PCR. Results: The results were as follows; there was no significant difference between glass and MTA at 5days. In ELISA analysis, Glass group and MTA group showed similar IL-6 expression, Glass+IL-$1{\beta}$ group and MTA+IL-$1{\beta}$ group showed similar IL-6 expression. In RT-PCR analysis, Glass group and MTA group showed similar IL-6, RANKL, OPG mRNA expression, MTA+IL-$1{\beta}$ group and Glass+IL-$1{\beta}$ group showed 3 fold increase of IL-6 and RNAKL mRNA expression when compared with MTA group. All groups showed similar OPG mRNA expression. Conclusions: MTA does not suppress cell proliferation and increase the proinflammatory cytokine that induce osteoclastogenesis. Thus, MTA is biocompatible material that could be used in various clinical conditions.

내독소에 의한 말초혈액 단핵구의 IL-1beta, IL-6, TNF-alpha와 TGF-beta 생성에 관한 연구 (Lipopolysaccharide-induced Synthesis of IL-1beta, IL-6, TNF-alpha and TGF-beta by Peripheral Blood Mononuclear Cells)

  • 정성환;박춘식;김미호;김은영;장헌수;기신영;어수택;문승혁;김용훈;이희발
    • 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.

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정신분열병 환자에서 Interleukin-12와 Transforming Growth Factor Beta 1의 치료 전후의 변화 (Changes of Interleukin-12 and Transforming Growth Factor Beta 1 before and after Antipsychotic Treatments in Schizophrenic Patients)

  • 김성재;이분희;김용구
    • 생물정신의학
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    • 제12권2호
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    • pp.143-150
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    • 2005
  • 목 적: 많은 연구에서 정신분열병에서 염증반응체계의 활성화와 사이토카인의 변화가 병태생리학적 및 원인적 역할을 하는 것으로 보고되어 왔으며, 여기에는 type 1 Thelper cell(Th1), type 2 T helper cell(Th2), type 3 T helper cell(Th3)의 조절 이상이 제시되고 있다. 본 연구에서는 정신분열병 환자에서 항정신병 약물 치료 전후로 Th1 사이토카인인 interleukin-12(IL-12), Th3 사이토카인인 transforming growth factor-${\beta}1$(TGF-${\beta}1$)의 혈장 농도를 측정하였다. 방 법: 23명의 정신분열병 환자군과 31명의 정상대조군에서 IL-12와 TGF-${\beta}1$ 농도를 측정하였고 정신분열병 환자군에서는 8주간 항정신병 약물로 치료 후 다시 IL-12와 TGF-${\beta}1$의 농도를 측정하였다. 또한 정신분열병 환자군에서 치료전과 8주간 치료 후, 2차례에 걸쳐 Brief psychiatric rating scale(BPRS)를 측정하였다. 결 과: 치료전 IL-12 농도와 TGF-${\beta}1$ 농도 모두 정상대조군보다 환자군에서 유의하게 높게 나타났다. 8주간의 치료 후 TGF-${\beta}1$ 농도는 유의하게 감소하여 정상대조군의 농도와 차이를 보이지 않게 된 반면, IL-12의 농도는 유의하지 않은 감소를 보였다. BPRS 점수의 변화 및 IL-12 및 TGF-${\beta}1$의 농도의 변화 사이에는 유의한 상관관계가 없었다. 결 론: 정신분열병의 병태생리학에 사이토카인의 이상이 관여할 수 있으며, TGF-${\beta}1$이 중요한 역할을 하는 것으로 생각된다.

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내독소에 의한 말초혈액 단핵구의 IL-8 및 IL-$1{\beta}$ 유전자 발현에서 산소기 역할에 관한 연구 (Role of Oxygen Free Radical in the Expression of Interleukin-8 and Interleukin-$1{\beta}$ Gene in Mononuclear Phagocytic Cells)

  • 강민종;김재열;박재석;이승준;유철규;김영환;한성구;심영수
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제42권6호
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    • pp.862-870
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    • 1995
  • 연구배경: 산소기의 작용은 과거에는 세포독성이 주로 알려져 있었던 반면, 최근 들어 산소기의 세포내 신호전달체계에서의 역할에 많은 사람의 관심이 모이고 있다. 여러 cytokine의 전사인자(transcription factor)로 작용하는 $NF{\kappa}B$는 기저상태에서는 세포질에 존재하는데 $I{\kappa}B$와 결합되어 핵내로의 이동이 억제되고 있다. 여러 연구에 의해 $NF{\kappa}B$$I{\kappa}B$로부터의 분리는 외부자극에 의해 생성된 산소기에 의한 것으로 알려졌는데, 이렇게 하여 분리된 $NF{\kappa}B$가 핵내로 이동하면 핵내에서 전사인자로 작용하여 여러 유전자의 전사를 증가시키는 것이 보고되었다. IL-8 유전자는 5'flanking promotor region에 $NF{\kappa}B$-like motif가 있어 핵내 $NF{\kappa}B$ activity의 증가로 IL-8 유전자의 전사가 증가되는 것으로 알려졌고, 또한 내독소는 핵내의 $NF{\kappa}B$ activity의 증가와 함께 호중구에서의 산소기의 분비를 가져온다. 이러한 사실로부터 내독소에 의한 IL-8 유전자의 발현은 세포내에서 생성된 산소기에 의해 $NF{\kappa}B$$I{\kappa}B$로부터 분리되어 핵내로 이동하고 이로 인해 IL-8 유전자의 전사가 증가되는 가설을 생각할 수 있다. 저자들은 이러한 가설 검정의 첫번째 단계로써 체내 염증반응에서 중요한 역할을 하는 말초혈액 단핵구의 IL-8 및 IL-$1{\beta}$ 유전자 발현에 세포내의 산소기가 관여하는지의 여부를 평가하고자 본 연구를 시행하였다. 방법: Ficoll-Hypaque density gradient 법과 plastic 부착법을 이용하여 말초혈액 단핵구를 분리하였다. 외부에서 투여한 산소기의 농도에 따른 IL-8 및 IL-$1{\beta}$ mRNA 발현의 유무를 관찰하기 위하여 $H_2O_2$를 0, 10, 100, $300{\mu}M/L$, 1mM/L의 농도로 투여하고 6시간이 경과한후 IL-8 및 IL-$1{\beta}$에 대한 Northern blot analysis를 시행하였다. 시간에 따른 IL-8 및 IL-$1{\beta}$ mRNA 변화를 관찰하고자 $H_2O_2$$100{\mu}M/L$의 농도로 투여하고 0, 2, 4, 6, 8, 24시간이 경과한 후 Northern blot analysis를 시행하였다. 항산화제가 내독소에 의한 IL-8과 IL-$1{\beta}$ mRNA 발현에 미치는 영향을 평가하기 위하여 TMTU(10 mM/L) 1시간; PDTC($100{\mu}M/L$) 1시간, NAC(10 mM/L) 2.5시간, ME(10mM/(L) 2.5시간, Desferrioxamine(100mM/L) 15시간 동안 전처치 한 디음 내독소를 투여허여 4시간이 경과한 후 IL-8 및 IL-$1{\beta}$ mRNA에 대한 Northern blot analysis를 시행하였다. 결과: $H_2O_2$농도 및 시간에 따른 말초혈액 단핵구에서의 IL-8 및 IL-$1{\beta}$ mRNA의 발현에는 유의한 차이가 관찰되지 않았지만 항산화제로 전처치하였을 때 내독소에 의한 말초혈액 단핵구에서의 IL-8 및 IL-$1{\beta}$ mRNA의 발현이 억제되었고 그 억제정도는 TMTU에서 가장 현저하였다. 결론: 이상의 결과에서 말초혈액 단핵구에서의 IL-8 및 IL-$1{\beta}$ mRNA 발현에 $H_2O_2$가 아닌 다른 산소기가 일부 관여할 것으로 생각된다.

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류마티스관절염 환자의 활액 세포에서 IL-17과 $IL-1{\beta}$에 의한 IL-23p19의 발현 증가 (IL-23 P19 Expression Induced by IL-17 and $IL-1{\beta}$ in Rheumatoid Arthritis Synovial Mononuclear Cells)

  • 조미라;허유정;오혜좌;강창민;이선영;홍연식;김호연
    • IMMUNE NETWORK
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    • 제8권1호
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    • pp.29-37
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    • 2008
  • Interleukin-23 (IL-23) is a novel pro-inflammatory cytokine which has been implicated to play a pathogenic role in rheumatoid arthritis (RA). This study was undertaken to investigate the IL-23 inductive activity of the proinflammatory cytokine IL-17, $IL-1{\beta}$ and tumor necrosis factor (TNF-${\alpha}$) in RA synovial fluid mononuclear cells (SFMC). Expression of IL-23p19, IL-17, $IL-1{\beta}$ and TNF-${\alpha}$ in joint was examined by immunohistochemistry (IHC) of patients with RA and osteoarthritis (OA). The effects of IL-17 and $IL-1{\beta}$ on expression of IL-23p19 in human SFMC from RA patients were determined by reverse transcriptase chain reaction (RT-PCR) and enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). IL-23p19 was expressed in the RA fibroblast like synoviocyte (FLS), but not from OA FLS. Similar to the protein expression, IL-23p19 mRNA could be detected by RT-PCR in RA SFMC. IL-17 and $IL-1{\beta}$ could induce RA SFMC to produce the IL-23p19. The effects of IL-17 were much stronger than $IL-1{\beta}$ or TNF-${\alpha}$. These responses were observed in a doseresponsive manner. In addition, IL-17 or $IL-1{\beta}$ neutralizing antibody down-regulated the expression of IL-23p19 induced by LPS in RA-SFMC. Our results demonstrate that IL-23p19 is overexpressed in RA synovium and IL-17 and $IL-1{\beta}$ appears to upregulate the expression of IL-23p19 in RA-SFMC.

IL-1β Polymorphism and Expression Associated with Decreased Risk of Gastric Carcinoma: a Case Control Study in the Ethnic Kashmiri Population, India

  • Irtiza, Syed;Samie, Amat Us;Ali, Shakir;Siddiqi, Mushtaq A;Naqash, Sameer H;Sameer, Aga Syed
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제16권5호
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    • pp.1987-1992
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    • 2015
  • The aim of this research was to investigate the possible association between gastric carcinoma (GC) and polymorphisms of the IL-$1{\beta}$ gene in the Kashmiri population using peripheral blood DNA from 150 gastric carcinoma cases and 250 population controls with detailed data for clinicopathological characteristics of the disease. Two SNPs in the IL-$1{\beta}$ gene were selected for this study. Expression of IL-$1{\beta}$ was studied in 50 gastric carcinoma cases using immunohistochemistry and RT-PCR and then correlated with genotype. The frequency of the IL-$1{\beta}$-511 C allele was significantly higher in the GC case group (53.3%) than in controls (45.4%) with an odds ratio (OR) of 0.73 and a P value of 0.03. Multivariate regression analysis showed associations of gastric carcinoma with mutant form of IL-$1{\beta}$-511 TT (OR 0.309; P value <0.001) and the CC genotype of IL-$1{\beta}$-31 (OR 0.313; P value of 0.002). Haplotype analysis of IL-$1{\beta}$-31 and IL-$1{\beta}$-511 showed decreased association of IL-$1{\beta}$-31 T with IL-$1{\beta}$-511 C with gastric carcinoma (OR 0.728; P value 0.03). Expression study of 50 samples by immunohistochemistry (IHC) and RT-PCR showed association with grade III and stage III+IV. After correlating the expression with polymorphism no association was found.

Prolonged Exposure to Lipopolysaccharide Induces NLRP3-Independent Maturation and Secretion of Interleukin (IL)-1β in Macrophages

  • Hong, Sujeong;Yu, Je-Wook
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제28권1호
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    • pp.115-121
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    • 2018
  • Upon sensing of microbial infections or endogenous danger signals in macrophages, inflammasome signaling plays a significant role in triggering inflammatory responses via producing interleukin (IL)-$1{\beta}$. Recent studies revealed that active caspase-1, a product of the inflammasome complex, causes maturation of inactive pro-IL-$1{\beta}$ into the active form. However, the underlying mechanism by which this leaderless cytokine is secreted into the extracellular space remains to be elucidated. In this study, we demonstrated that prolonged lipopolysaccharide (LPS) treatment to macrophages could trigger the unexpected maturation and extracellular release of IL-$1{\beta}$ through a nucleotide-binding oligomerization domain-like receptor family, pyrin domain-containing 3 (NLRP3)-independent manner. Short-term treatment (less than 6 h) of LPS induced robust production of the IL-$1{\beta}$ precursor form inside cells but did not promote the maturation and secretion of IL-$1{\beta}$ in bone marrow-derived macrophages or peritoneal macrophages. Instead, prolonged LPS treatment (more than 12 h) led to a significant release of matured IL-$1{\beta}$ with no robust indication of caspase-1 activation. Intriguingly, this LPS-triggered secretion of IL-$1{\beta}$ was also observed in NLRP3-deficient macrophages. In addition, this unexpected IL-$1{\beta}$ release was only partially impaired by a caspase-1 and NLRP3 inflammasome inhibitor. Collectively, our results propose that prolonged exposure to LPS is able to drive the maturation and secretion of IL-$1{\beta}$ in an NLRP3 inflammasome-independent manner.

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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