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- 주제어 : 가슴샘 (검색결과 18 건)
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Neuroimmune networks in the thymic microenvironment are thought to be involved in the regulation of T cell development. Nerve growth factor (NGF) is increasingly recognized as a potent immunomodulator, promoting "cross-talk" between various types of immune system cells. The present study describes the expression of NGF during regeneration following acute involution induced by cyclophosphamide in the rat thymus. Immunohistochemical stain demonstrated not only the presence NGF mainly in the subcapsular, paraseptal, perivascular and cortical epithelial cells, and medullary epithelial cells including Hassall's corpuscles, but also the upregulated expression of NGF especially in the subcapsular, paraseptal, perivascular and medullary epithelial cells, and Hassall's corpuscles during thymus regeneration. In addition, various morphological alterations, suggestive of a hypertrophic and dynamic state, of the subcapsular, paraseptal and perivascular epithelial cells, were also observed. Biochemical data obtained using Western blot and RT-PCR supported these results and showed that thymic extracts contain NGF protein and mRNA, at higher levels during thymus regeneration. Thus, the results of the present study suggest that NGF expressed in these thymic epithelial cells, especially the subcapsular, paraseptal, perivascular and cortical epithelial cells could play a role in the development of new T cells to replace T cells damaged during thymus regeneration. 최근 신경/내분비계와 면역계 사이의 상호작용에 관한 관심이 증대되고 있다. 특히 신경성장인자(nerve growth factor; NGF)와 같은 neurotrophin 들이 면역세포들의 발달, 분화 및 기능을 조절하며 면역반응의 조절에도 관여한다는 사실이 밝혀졌다. 특히 가슴샘 재생과정동안 NGF의 고친화성 수용체인 TrkA가 가슴샘상피세포에서 발현된다는 사실이 밝혀졌다. 이는 NGF가 가슴샘에서 가슴샘상피세포에 중요한 작용을 가질 것이라는 사실을 시사해준다. 본 연구에서는 흰쥐에 cyclophosphamide (CY)를 투여하여 가슴샘의 급성퇴축을 유발시킨 다음, 1,3,7 및 14일째 실험동물을 희생시켜, 시간의 경과에 따라 가슴샘이 재생되어 가는 과정에서 NGF의 분표 및 발현특성을 분석하였다. 정상 대조군의 가슴샘에서는 피막밑, 사이막옆 및 혈관주의 상피세포, 속질상피세포, 겉질상피세포 및 가슴샘소체에서 NGF의 양성반응을 관찰할 수 있었다. CY 투여 후 3일째 가슴샘에서 NGF의 발현은 다른 종류의 가슴샘상피세포에 비해 피막밑, 사이막옆, 혈관 주위 및 속질상피세포뿐만 아니라 가슴샘소체에서 현저히 증가하였다. 또한 이들 세포의 크기도 현저히 증가하였다. 또한 이들 세포의 크기도 현저히 증가하였다. 겉질상피세포에서도 정상 대조군에 비해 NGF의 발현이 증가하였으나, 이들 세포에서의 NGF 발현의 증가 정도는 다른 종류의 상피세포에 비해 더 작았다. CY 투여 후 1주일째 피막밑, 사이막옆, 혈관주위 및 겉질상피세포에서 NGF의 발현은 정상 대조군보다는 강하였지만 CY 투여 후 3일째에 비해서는 그 정도가 훨씬 감소되었으며, CY 투여 후 3일째에 비해 피막밑, 사이막옆, 혈관주위 상피세포의 크기도 다시 감시되었다. 하지만 속질상피세포 및 가슴샘소체에서 NGF의 발현은 정상 대조군보다는 강하였지만 CY 투여 후 3일째와 유사하게 비교적 강한 염색성을 계속 나타내었다. CY 투여 후 2주일째 가슴샘에서 NGF의 발현 특성은 대체로 정상 대조군의 가슴샘과 거의 유사하였다. 속질상피세포 및 가슴샘소체에서는 CY 투여 후 1주째에 비해서는 감소하였지만, 정상 대조군보다는 높은 발현을 나타내었다. 흰쥐 가슴샘 재생과정동안에 가슴샘세포와 가슴샘바탕질세포에서 NGF 단백질 및 mRNA의 발현 분석에서도 CY 투여 후 3일과 7일째에서 정상대조군에 비해 NGF 단백질 및 mRNA의 발현이 현저하게 증가한다는 사실을 확인할 수 있었다. 가슴샘상피세포주 및 가슴샘세포주를 이용한 실험에서도 유사한 결과를 얻을 수 있었지만, 가슴샘세포에서의 NGF 발현은 가슴샘상피세포에 비해 현저하게 낮은 수준이었다. 따라서 가슴샘상피세포에서 주로 발현되는 NGF는 가슴샘이 재생되는 과정에 T 세포의 발달에 중요한 역할을 할 것으로 생각된다. 이상의 결과는 가슴샘 재생과정의 기전 및 치료에 대한 연구의 기초자료로 이용될 수 있을 것으로 생각한다.
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김형진 부산대학교 일반대학원 2004 국내박사
최근 면역세포의 분화와 활성 조절에 관여하는 것으로 밝혀진 사이토카인인 RANKL (receptor activator of nuclear factor-κB ligand)은 뼈 대사 시스템뿐만 아니라 면역시스템에서도 대단히 중요한 역할을 수행한다는 사실이 최근 알려지고 있다. RANKL은 면역계의 여러 세포들 중에서도 특히 T 세포의 분화와 활성의 조절에 중요한 역할을 한다는 사실이 알려졌지만, 미분화된 T 세포 전단계세포에서 성숙한 T 세포로 분화가 이루어지는 장소인 가슴샘에서 RANKL이 존재한다는 사실이 알려져 있지 않을 뿐만 아니라 그 역할에 대해서도 전혀 규명되어 있지 않다. 본 연구에서는 흰쥐에 cyclophosphamide를 투여하여 가슴샘 급성퇴축을 유발한 다음 가슴샘 재생과정 동안에 RANKL 발현을 조사하였다. 면역조직화학염색 결과 가슴샘 재생과정 동안에 가슴샘 피막밑, 사이막옆, 혈관주위 및 속질상피세포에서 RANKL의 발현이 증가된다는 사실을 확인할 수 있었다. 특히, 가슴샘 피막밑, 사이막옆 및 혈관주위 상피세포에서는 cyclophosphamide 투여 후 3일째 그리고 가슴샘 속질상피세포에서는 cyclophosphamide 투여 후 7일째 RANKL의 발현이 가장 현저하게 증가되었다. 또한 Western blot과 RT-PCR 분석에서도 가슴샘 재생과정 동안에 RANKL은 가슴샘 재생과정에서 T 세포의 발달에 중요한 역할을 할 것으로 생각된다.
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RANKL이 생쥐 가슴샘 피막밑/겉질 상피세포의 증식, 생존 및 가슴샘세포 형성촉진인자 생성에 미치는 효과
가슴샘은 골수에서 유래한 T 전단계세포를 성숙한 T 세포로 분화시키는데 관여하는 중추면역기관이다. 가슴샘 미세환경은 가슴샘세포의 증식과 분화 및 성숙에 관여한다. RANKL (receptor activator of nuclear factor-κB ligand)은 TNF (tumor necrosis factor) superfamily에 속한 type II transmembrane protein으로서, 주로 수지상세포에서 발현되는 RANK (receptor activator of nuclear factor B)와 결합하여 수지상세포의 생존을 촉진시키고, 혈구형성전단계세포로부터 뼈파괴세포로의 분화를 유도할 뿐만 아니라, T 세포의 활성과 T 세포 및 B 세포의 성숙에 중요한 역할을 수행한다고 알려져 있다. 본 연구에서는, 재조합 수용성 RANKL 단백질을 생산하여, RANKL이 생쥐 가슴샘 피막밑/겉질 상피세포에 미치는 효과를 분석하였다. 수용성 재조합 RANKL을 제조하기 위해, RANKL의 extracellular domain (Asp76-Asp316)에 대해 역전사중합효소연쇄반응을 수행하여 생쥐의 가슴샘으로부터 RANKL 유전자를 증폭하였다. 증폭된 RANKL 유전자를 pET-32b expression vector에 삽입하여 E.coli strain BL21/DE3에 형질전환시킨 후 단백질을 과발현시키고, Ni-NTA agarose gel을 이용하여 정제하였다. 생쥐 가슴샘 피막밑/겉질 상피세포에서 RT-PCR 분석을 통해 RANKL 및 RANK 유전자의 발현을 확인하였다. RANKL은 가슴샘 피막밑/겉질 상피세포 및 가슴샘세포의 증식을 촉진하였을 뿐만 아니라 가슴샘 피막밑/겉질 상피세포 및 가슴샘세포의 세포사멸을 유도시킨 다음 RANKL을 처리하였을 때 Bcl-2, Bcl-xL mRNA의 발현 증가와 Bax mRNA의 발현 감소를 확인할 수 있었다. 또한 RANKL은 가슴샘 피막밑/겉질 상피세포에서 가슴샘세포형성촉진인자인 IL-6, IL-7 및 GM-CSF mRNA의 발현을 현저하게 증가시켰다. 따라서 본 연구의 결과는 RANKL이 생쥐 가슴샘 피막밑/겉질 상피세포의 증식 및 생존에 중요한 역할을 수행할 뿐만 아니라 IL-6, IL-7 및 GM-CSF의 생성을 촉진시킴으로서 가슴샘에서 T 세포의 증식 및 분화과정에 중요한 역할을 수행할 수 있음을 시사해준다. The thymus is the central lymphoid organ for development of bone marrow-derived precursor cells into mature T-cells. The thymic epithelial cells provide the specialized microenvironment for the proliferation, differentiation, and maturation of the immature T-cells, thymocytes. Receptor activator of NF-κB ligand (RANKL) is a type II membrane protein of the TNF family and plays a critical role in the regulation of osteoclastogenesis. RANKL expressed on osteoblastic stromal cells has been shown to support osteoclast differentiation originated from hematopoietic precursors. Interestingly, RANKL is also expressed on cells of the immune system including T cells and dendritic cells. This study was performed to investigate the effect of RANKL on the proliferation and survival of mouse thymic subcapsular/cortex epithelial cells. Following the transformation of BL21/DE3 cells with the expression construct, the overexpression of sRANKL protein was induced by the addition of 1 mM IPTG and the overexpressed sRANKL protein was purified using Ni-NTA agarose gel. The results showed that the mouse subcapsular/cortex epithelial cells expressed RANKL and RANK. The stimulatory effect of sRANKL on the proliferation of mouse thymic subcapsular/cortex epithelial cells and thymocytes was observed. It was also found that sRANKL promoted survival of the thymic subcapsular/cortex epithelial cells and thymocytes, and enhanced the anti-apoptotic gene (Bcl-2 and Bcl-xL) expression but inhibited the pro-apoptotic gene (Bax) expression, when tested in the subcapsular/cortex thymic epithelial cells after H_(2)O_(2) treatment. sRANKL appears to upregulate IL-6, IL-7, and GM-CSF expression in the thymic subcapsular/cortex epithelial cells. In conclusion, these results indicate that RANKL stimulates the proliferation and survival of the thymic epithelial cells as well as thymocytes, and enhances the thymopoietic factor-production of the thymic subcapsular/cortex epithelial cells.
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Pseudorabis 바이러스를 이용한 흰쥐 가슴샘 지배 신경의 중추신경계내 표지영역에 관한 연구
가슴샘은 연령에 따라 퇴축하는 기관으로서 면역계의 발육과 개체의 면역능 획득 장소로서 림프구의 성숙과 방출을 담당하고 있다. 가슴샘의 발육과 면역능획득은 시상하부에서 관여하며 이러한 기능은 가슴샘을 지배하고 있는 교감과 부교감신겨에에 의하여 조절된다고 하였다(Fatani et al., 1986; Leposavic et al., 1992; Micic et al., 1992). 신경계와 가슴샘과의 상호작용을 조절하는 화학 및 신경전달물질은 미주신경절과 목부위의 척수신경절에 존재하는 감각신경세포체에서 유래한 신경섬유에 의하여 전달된다고 하였다(Magni et al., 1987). 기능적으로 부교감신경계는 가슴샘 조직내 피질-수질경계부에 분포하며 주로 면역기능과 림프구 형성 및 가슴샘으로부터 림프구 방출을 촉진하며, 교감신경계의 신경종말은 가슴샘내 혈관과 인접한 부위에 분포하여 주로 T-림프구의 면역능획득과 림프구형성 억제에 관여한다고 알려졌다(Seergeva, 1974; Bulloch and Moore, 1981; Bulloch and Pomerantz, 1984; Singh, 1984; Magni et al., 1987; Antonica et al., 1994). 가슴샘 조직내 피질-수질 경계부위와 피막밑조직에 있는 acetylcholinesterase에 대해 양성반응을 보이는 신경섬유는 미주신경, 되돌이 후두신경 및 횡격신경에서 유래하였다고 하였고(Bullock and Pomerantz, 1984), 또한 가슴샘 조직내 혈관, 피막 및 잔기둥(trabeculae)의 민무늬근에는 noradrenergic 교감신경섬유가 분포한다고 하여 면역계의 조절에 신경계가 관여한다는 형태학적 자료를 제시하였다(al Shawaf et al., 1991). 해부학적으로 가슴샘은 운동과 감각신경의 지배를 받고 있는데 운동신경은 교감신경줄기신경절의 가슴신경절, 미주신경의 되돌이후두신경 및 횡격신경에서 유래하며(Bullock and Moore, 1981), 이들 신경의 세포체들은 뇌줄기의 의문핵, retrofacial nucleus 그리고 경수부위의 운동핵에 있다고 하였다(Bulloch and Pomerantz, 1984). 특히 부교감 신경은 태아의 초기 즉 가슴샘이 목부위에 있을때에 지배하기 시작한다고 하였다(Bulloch, 1982). 말초장기와 관련된 신경회로를 형태학적으로 추적하기 위하여 과거에는 퇴행성 병변기법, 형광물질과 horseradish peroxidase(HRP), HRP에 cholera toxin과 wheat germ agglutinin을 결합시킨 cholera toxin B subunit-HRP(CTB-HRP) wheatgerm agglutinin-HRP (WGA-HRP)를 이용한 기법이 이용되고 있으며 최근에는 bacterial tozin에 면역조직화학 염색방법을 이용하여 신경회로를 추적하고 있다(Oldfors, 1986; 이봉희 등 1993), 그러나 이러한 추적자는 일차신경원의 영역(하위신경핵)을 찾는 transganglionic tracer로서 뇌 척수 및 신경절에서 운동신경세포체와 감각신경절의 영역을 찾는데 이용되고 있다. 이러한 말초장기와 관련된 상위핵들의 영역을 찾기 위해서는 stereotaxic apparatus를 이용하여 다시 주입해야하는 어려움이 있으므로 최근에는 transganglionic tracer의 단점을 보완한 transsynaptic tracer인 pseudorabis virus가 개발되었다. 이 바이러스는 herpes simplex viridae에 속하는 pseudorabis virus의 한 종류로서, 야생형과는 달리 병원성이 약화된 Bartha strain이 보고 되었다. 이 바이러스는 신경계통을 선택적으로 확실하게 신경연접을 건너 이동하는 특징이 있어 1회 주입으로 전체 신경로의 구성이 가능한 신경친화성 추적자이다. 이러한 virus를 이용하여 특정 장기의 충추신경축을 밝힌 연구는 외국에서는 부신(Strack and Loewy, 1990)에 대하여 보고되었고, 국내에서는 이 등(1993)이 子宮의 내장기관을 대상으로 보고한 바 있다. 그러나 현재 가슴샘에서 투사되는 하위신경핵들의 영역은 밝혀져 있으나 상위핵들의 영역에 대한 보고가 없으므로 본 실험에서는 pseudorabis virus 를 이용하여 가슴샘을 지배하는 중추신경계내 신경세포체의 표지 영역을 형태학적으로 밝히고자 한다.
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Muhammad, Ikram 부산대학교 2013 국내석사
본 연구에서는 기능이 전혀 밝혀져 있지 않은 새로운 유전자인 EGFL8이 가슴샘세포 및 가슴샘상피세포 활성에 미치는 효과를 분석하여 EGFL8의 기능적 특성을 밝혀내고자 하였다. 일반적으로 가슴샘상피세포와 가슴샘세포 간의 부착은 ICAM-1/LFA-1 단백질 사이의 결합으로 이루어지기 때문에 EGFL8 과발현 가슴샘상피세포주에서의 ICAM-1 발현량을 RT-PCR 및 FACS로 확인한 결과, EGFL8 과발현 가슴샘상피세포주에서 ICAM-1의 발현이 현저히 감소하며, 반대로 EGFL8 유전자침묵 가슴샘상피세포주에서 ICAM-1의 발현은 현저히 증가한다는 사실을 확인할 수 있었다. EGFL8 유전자 과발현 및 침묵법에 의해 제작된 가슴샘상피세포주와 가슴샘세포를 in vitro 혼합배양하고 1-2일 후 부유된 가슴샘세포만을 회수하여 가슴샘세포 수의 변화 양상을 가슴샘세포 아형별로 FACS를 통하여 분석하였다. EGFL8이 과발현된 경우 CD4+ 단일양성 및 CD8+ 단일양성 가슴샘세포의 비율이 대조군과 비교하여 통계적으로 유의하게 감소하였으나, EGFL8 유전자침묵 실험의 경우 CD4+ 단일양성 및 CD8+ 단일양성 가슴샘세포의 비율이 유의하게 증가하였다. 이 결과는 EGFL8이 T세포 분화에 음성효과를 나타낸다는 것을 시사한다. 가슴샘상피세포주에서 EGFL8 과발현 및 유전자침묵에 따른 가슴샘세포생성촉진인자들의 발현 변화를 검토하기 위하여 IL-7, GM-SCF 및 TECK의 발현량을 RT-PCR로 분석한 결과, 이 세 가지 인자들은 EGFL8 과발현에 따라 발현량이 감소하였고 이와 반대로 EGFL8 유전자침묵의 경우 현저하게 발현량이 증가됨을 알 수 있었다. 또한 본 연구에서 수행한 결과인 EGFL8 유전자를 과발현시킨 가슴샘상피세포는 과발현되는 EGFL8은 가슴샘상피세포의 가슴샘세포에 대한 부착능을 저하시킬 뿐 아니라, T세포 분화과정에서 CD4-CD8- 이중음성T세포가 CD4+CD8+ 이중양성T세포로 분화하는 과정을 더 특이적으로 저해하는 것으로 확인되었다. 따라서 T세포의 과도한 활성에 의하여 매개되는 질병, 특히 자가면역과 같은 질병에서 EGFL8는 면역억제제로서의 활용이 가능할 것이라 기대된다.
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