Tussilagone의 Heme oxygenase-1 유도를 통한 수지상세포 성숙화 억제

국문 초록 (Abstract)

수지상세포는 포유류의 면역계를 구성하는 주요 면역세포이며, 외부로부터 항원을 취득하여 다른 면역세포를 활성화 시키는 기능을 한다. 수지상세포는 미감작 T 세포를 활성화 시키는 유일한 항원제시세포로 알려 져 있으며, 내제면역과 적응면역을 연결하는 다리 역할을 수행한다. 하지만 다양한 자가면역질환에서 수지상세포의 과도한 활성이 질병의 악화를 유도한다고 보고되고 있으며, 자가면역질환의 치료를 목적으로 수지상세포의 기능을 선택적으로 억제하는 연구가 진행 중이다. 투실라곤은 관동화에서 추출한 유효성분으로 항염증, 항암, 항산화 등 다양한 약리활성을 가지고 있다. 본 실험에서는 수지상 세포의 성숙화에 미치는 투실라곤의 영향과 그 작용 메커니즘을 연구하였다. 투실라곤은 LPS에 의해 유도되는 수지상세포의 세포 표면분자 발현, 사이토카인 생성, 항원취득능력, 림프절로의 이동을 억제하였으며, 수지상세포의 미감작 T 세포 활성화 능력을 억제 하였다. 투실라곤의 수지상세포 기능 억제 메커니즘을 연구하기 위하여 TLR4 신호전달체계에 미치는 투실라곤의 영향을 확인하였다. 투실라곤은 TLR4 신호전달을 통하여 유도되는 NF-B와 MAPKs의 활성화를 억제하였지만 NF-B의 활성화에 연관된 주요 인산화효소인 IRAK4, IRAK1, TAK1 그리고 IKK의 활성에 직접적인 영향을 주지 않음을 확인하였다. 또한, 투실라곤은 수지상세포에서 HO-1의 발현과 활성을 증가시켰으며, 증가된 HO-1의 활성을 ZnPP를 사용하여 억제하였을 때, 투실라곤에 의하여 억제되었던 수지상세포의 기능이 다시 회복되는 것을 확인하였다. 결과적으로 투실라곤은 TLR4 신호전달에 주요한 인산화효소의 활성에는 직접적으로 영향을 미치지 않으며, 수지상세포에서 HO-1 활성을 증가시킴으로써 수지상세포의 기능과 TLR4 신호전달을 간접적으로 억제하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Dendritic cells (DCs) are immune cells forming part of the mammalian immune system. The main function of DCs is to process antigen material and present it on the surface to other cells of the immune system. Because of their capacity to stimulate naive T cells, DCs have a central role in the initiation of primary immune responses and are considered promising tools and targets for immunotherapy. Tussilagone (TUS), isolated from the flower bud of Tussilago farfara, is a sesquiterpenoid that is known to exert a variety of pharmacological activities. TUS inhibits nitric oxide production by macrophages and microglial cells, but the effect of TUS on dendritic cells has not been elucidated yet. In this study, we investigated the effect of TUS on immune function of DCs and its underlying molecular mechanisms. TUS inhibited LPS-induced activation of NF-kB, MAPKs, and IRF3 signalings, whereas it did not directly affect kinase activities of IRAK4, IRAK1, TAK1 and IKK, suggesting that toll-like receptor (TLR) 4 signaling might not be the direct target pathway of TUS. As direct target signalings, TUS activated heme oxygenase-1 (HO-1). HO-1 inhibitor reversed the inhibitory activity of TUS in DCs. Taken together; this study suggests that TUS might be an inducer of HO-1, which indirectly inhibits TLR signalings and functional activation of DCs.

목차 (Table of Contents)

• I. Introduction 1
• II. Material and Method 5
• 1. Material 5
• (1) Reagent 5
• (2) Medium and buffer solution 6
• 2. Animal 6
• 3. Isolation of Tussilagone 7
• 4. Generation of bone marrow-derived DCs 7
• 5. NO assay 8
• 6. Phenotype analysis 8
• 7. Endocytosis assay 9
• 8. Reverse transcription-polymerase chain reaction 10
• 9. Cytokine immunoassay 10
• 10. Chemotaxis assay 11
• 11. Western blots 11
• 12. Mixed leukocyte reaction (MLR) 12
• 13. In vitro kinase assay 12
• 14. HO-1 activity assay 13
• 15. Statistics 13
• III. Results 14
• 1. Effect of TUS on Dendritic cell function and maturation 14
• 1.1 Effect of TUS on NO production and viability of DCs 14
• 1.2 Effect of TUS on phenotypic maturation of DCs 16
• 1.3 Effect of TUS on endocytic activity of DCs 18
• 1.4 Effect of TUS on cytokine production 20
• 1.5 Effect of TUS on migration of DCs 22
• 1.6 Effect of TUS on allogenic T cell activation ability of DCs 24
• 1.7 Effect of TUS on zymosan- and poly(I:C)-induced DC maturation 24
• 2. Effect of TUS on TLR4 signaling pathway 27
• 2.1 Effect of TUS on MyD88-dependent signaling pathway 27
• 2.1 Effect of TUS on TRIF-dependent signaling pathway 30
• 2.3 Effect of TUS on IRAK4, IRAK1, TAK1 and IKK activity 32
• 3. Effect of HO-1 induction on dendritic cell function 34
• 3.1 Effect of TUS on HO-1 induction 36
• 3.2 Effect of HO-1 induction on dendritic cell function 36
• IV. Discussion 40
• V. Conclusion 45
• VI. Reference 46
• VII. Korean abstract 50