The Association of CD83, Noise Stress, and Gut Microbiota in Systemic Inflammation of Herpes Simplex Virus-1 Induced Behçet’s Disease Mouse Model - S M SHAMSUL ISLAM (The Graduate School, Ajou University, 2022)
PART I 단순 헤르페스 바이러스-1으로 유도된 베체트병 쥐에서 CD83 억제로 베체트병 증상의 개선 베체트병 (Behcet's disease, BD) 은 구강 궤양, 생식기 궤양, 피부 염증 및 포도막염의 재발을 특징으로 하는 만성 전신 염증성 질환이다. 장, 혈관 및 중추신경계에 잠재적으로 생명을 위협할 수 있는 다른 병변도 발생할 수 있다. BD 표현형의 이러한 이질성은 표적 치료 전략의 발전을 방해한다. BD의 발병기전은 완전히 이해되지는 않았지만 본 연구의 목적은 BD에서 공동 자극 인자의 연관성을 확인하는 것이다. ICR 마우스에 Herpes simplex virus type1 (HSV-1) 을 접종하면 BD 유사 증상이 발생한다. 공동 자극 분자의 세포 빈도는 유세포 분석으로 분석하였다. CD83+ 세포를 억제하기 위한 CD83 siRNA 형질주입은 BD 증상이 있는 마우스로 수행되었다. 수지상 세포의 형태적 변화는 투과전자현미경으로 조사하였고 혈장 사이토카인 수치는 효소결합면역흡착법으로 측정하였다. CD83+ 세포의 빈도는 무증상 BD 마우스와 비교하여 BD 마우스의 말초 혈액 백혈구 (PBL)에서 유의하게 증가하였다. CD83+ 세포의 빈도는 건강한 대조군과 비교하여 활성 BD 환자에서 유의하게 증가했다. BD 증상이 있는 마우스에서 CD83 siRNA의 복강 내 주사는 PBL 및 복막 대식세포에서 CD83+ 세포의 빈도를 유의하게 감소시켰고 BD 유사 증상을 개선했다. CD83 siRNA에 의한 CD83+ 세포의 억제는 수지상세포 성숙을 저해하였다. CD83 siRNA주입 중단은 생쥐에서 BD의 증상을 악화시켰고, CD83 siRNA의 재투여는 증상을 개선시켰다. 이러한 결과는 BD의 염증 증상에서 CD83+ 세포의 관련성을 분명히 보여준다. PART II 환경, 스트레스 및 단순 포진 바이러스-1과 베체트병 마우스 모델의 연관성 베체트병 (Behcet's disease, BD) 은 재발성 피부 점막 병변, 생식기 아프타 병변, 안구 염증, 중추신경계 침범 및 혈관염을 유발하는 원인이 알려지지 않은 전신 혈관염이며 만성, 재발 완화 과정을 갖는 경향이 있다. 본 연구의 목적은 Herpes simplex virus type-1 (HSV-1)에 의해 유도된 BD 마우스 모델에서 BD의 유도에 영향을 미치는 스트레스 및 환경적 요인의 영향을 조사하는 것이다. ICR 마우스는 HSV-1을 접종한 후 BD와 유사한 증상이 나타난다. 환경적 요인이 BD 발병에 미치는 영향을 조사하기 위해 HSV-1 접종 마우스를 conventional 및 SPF 시설에서 유지하였다. BD의 발생률과 면역 조절을 조사하기 위해 conventional 시설에 있는 마우스에 여러 스트레스 요인을 추가로 유도했다. 전사 인자 T-bet, Gata-3, Foxp3 및 Ror-gt mRNA 수준은 qRT-PCR로 확인하였다. 장내 미생물군에 대한 연구는 미생물군 구성의 차이를 확인하기 위해 마우스의 대변에서 16S rRNA 시퀀싱으로 수행되었다. 공동 자극 인자의 BD발생 빈도는 유세포 분석으로 분석되었다. Conventional 조건에서 HSV-1 접종 마우스에 소음 스트레스 유도는 HSV-1 접종 마우스 (15%) 보다 BD 발생률 (38.1%) 이 더 높았다. 또한 소음 스트레스는 CD83+ 세포의 빈도를 증가시켰고 전사 인자 T-bet 및 Ror-gt도 상향 조절했다. CD83 siRNA의 복강내 주사에 의한 CD83+ 세포의 억제는 소음 유발된 BD 증상이 있는 마우스에서 BD 유사 증상을 개선했다. 장내 미생물 조성의 차이는 SPF 및 conventional 조건에서 유지되는 정상 마우스에서도 관찰되었다. 이 결과는 HSV에 의해 유발된 BD의 발병률이 환경과 스트레스 요인에 의해 영향을 받는다는 것을 보여준다. PART III Eubacterium rectale은 CD83을 조절하여 의 HSV-1 유도된 베체트병 마우스의 전신 염증을 호전시킨다 이 연구의 목적은 미생물 Eubacterium rectale (E. rectale) 의 투여가 공동 자극 분자를 조절하고 Herpes simplex virus-1 (HSV-1) 유도된 베체트병 (Behçet’s disease, BD) 에서 전신 염증을 완화할 수 있는지 여부를 결정하는 것이다. BD는 원인을 알 수 없는 만성 다발성 염증 질환이다. 환경 요인, 면역 기능 장애 및 HSV 감염이 BD를 유발할 수 있다. E. rectale의 효과를 조사하기 위해 ICR 마우스에 HSV-1을 접종하여 BD 유사 증상이 발생하도록 하였다. 부티레이트 분비 세균인 E. rectale을 BD 증상이 있는 마우스에 경구 투여하여 임상 증상을 관찰하였다. 혈장 사이토카인 수준은 효소 결합 면역흡착 분석법으로 측정했으며, 장내 미생물총에 대한 연구는 마우스의 대변에서 16S rRNA 시퀀싱으로 수행하여 정상 마우스와 BD 마우스 간의 미생물 집단 구성의 차이를 확인하였다. 공동 자극 분자 및 조절 T 세포의 빈도는 유세포 분석으로 분석하였다. 부티레이트의 투여는 BD 마우스에서 CD83+ 세포의 빈도를 감소시켰다. 부티레이트를 분비하는E. rectale을 BD 마우스에 투여하면 CD83+ 세포의 빈도가 감소하고 BD 증상이 개선되면서 NK1.1+ 세포의 빈도가 크게 증가했다. CD83+ 세포의 빈도는 BD 마우스에 콜히친과 대장균을 병용 투여한 후에도 감소했다. 정상 및 BD 증상 마우스에서 장내 미생물 조성의 차이가 관찰되었다. 이러한 결과는 E. rectale이 BD 관리의 보충제로 사용될 수 있음을 시사한다.
학위논문(박사)--아주대학교 일반대학원 :의생명과학과,2022. 8
Keywords: Behçet’s disease; CD83; Eubacterium rectale; Inflammation; Microbiota; Mouse model; Noise stress