Retinoic Acid의 뇌염증조절과 Nucleotides의 뇌염증반응 유도기전에 관한 연구 - 김범수 (The Graduate School, Ajou University, 2009)
Part A: Chemokine들은 뇌 염증반응을 통한 뇌질환과 퇴행성 뇌질환의 발병에 중요한 역할을 담당한다. 위험인자에 대한 반응으로 glia (microglia, astrocytes)들은 chemokine을 생성한다고 알려져 왔다. 그러나, 이들의 생성반응에 대한 연구는 미비한 상태이다. 본 연구에서는 뇌 염증반응에서 중요한 역할을 담당하는 MCP-1 (CCL2) 인자가 P2Y6 활성을 통해 유도될 수 있음을 밝혔다. 배양된 microglia에 UDP를 처리하게 되면, 여러 chemokines들은 microglia는 1시간부터, astrocytes의 경우 12 시간부터 분비의 차이가 발견된다. 다양한 P2Y 수용체 중에 P2Y6에 특이적인 siRNA와 길항제를 통한 연구로P2Y6의 활성이 이 chemokine의 발현에 중요한 역할을 한다는 것을 밝혔다. P2Y6 신호전달체계인 Gq 수용체를 통한 세포 내 칼슘의 증가 후 PLC가 활성화되는 기전 또한 MCP-1의 생성에 관련됨을 밝혀낼 수 있었다. 그리고, P2Y6의 활성은 세포이동실험을 통해 monocytes를 이동시킬 수 있음을 밝혔다. 게다가, 조직배양을 위한 과정 중에 발생하는 trauma 상해로 인한 염증반응에서 MCP-1이 크게 증가를 하고, 여기에 P2Y6 신호전달체계가 관여됨을 알 수 있었다. 더불어 UDP를 쥐의 대뇌피질에 직접 주사하였을 때에 monocytes 혹은 microglia의 주입부위로의 이동을 관찰할 수 있었다. 다른 nucleotides인 ATP에 의한 자극으로는 chemokine의 mRNA 합성은 유도시킬 수 있지만, 단백질 합성은 이루어지지 않았다. Part B: Retinoic acid (RA)는 잘 알려진 항염증성 물질이다. 여기서 우리는 먼저 활성화된 miroglia에서COX-2의 발현에 있어 두가지 서로 다른 영향을 준다는 것을 밝혔다. LPS나 thrombin과 같은 염증유도물질을 microglia에 처리하게 되면, COX-2의 발현은 두 번에 걸친 증가양상을 보이게 된다. 첫 번째 유도는 12시간 정도에서 나타난 후 감소하며 두 번째 발현유도는 48-72시간 정도에서 나타났다. 반면, PGE2나 15d-PGJ2와 같은 prostagladins의 경우에는 12시간 정도에서 분비가 확인이 되었으며, 시간이 지날수록 축적되는 양상을 관찰할 수 있었다. All-trans retinoic acid (ATRA)는 첫번째 COX-2의 발현은 감소시키고, 두번째 COX-2의 발현은 증가시켰으며, iNOS의 발현은 모든 시간에서 감소가 되는 양상을 발견할 수 있었다. Prostaglandins의 분비에 있어 ATRA는 PGE2의 생성은 증가시키나, 15d-PGJ2의 분비에는 영향을 미치지 못하였다. mPGES-1은 PGE2를 생성시키는 효소로 ATRA에 의해 그 발현이 증가하였으며, 반면 PGD2를 생성시키는 효소 (H-PGDS, L-PGDS)는 ATRA 처리 시에도 모두 발현에 변화가 없었다. 이 결과는 ATRA가 염증유도물질에 대한 microglia의 반응을 조절하며, 특히 뒷시간의 COX-2 발현의 증가는 PGE2의 생성과 관련이 있다는 것을 시사한다.
학위논문(박사)--아주대학교 일반대학원 :신경과학기술과정,2009. 2
Keywords: Brain inflammation; microglia; astrocyte; P2Y6; all-trans retinoic acid