The role of hepatic Serum amyloid A1 for Il-17 mediated immune response in transgenic mice : 간에서 과발현된 Serum amyloid A1로 인해 증가한 IL-17을 매개로 하는 염증반응

국문 초록 (Abstract)

Serum amyloid A1(SAA1)은 간에서 과 발현되는 acute phase protein중 하나로서 염증반응을 시작하고 유지시키는데 중요한 역할을 하며 다양한 염증성 질환의 심각도와 이 단백질의 증가가 상관관계가 있다고 밝혀져 있다. 분비된 SAA1은 TLR2를 포함한 여러 receptor와 결합함으로서 TNF-α, IL-6, IL-17 등 다양한 염증 사이토카인을 증가시킨다고 알려져 있다.
이번 연구에서는 SAA1이 간에서 과발현된 형질전환마우스를 이용한 실험을 수행하였다.
첫 번째 연구로서 7주령 된 마우스에서 IL-17이 증가해있음을 확인했고 이 IL-17의 경우 Th17세포가 아닌 선천적 면역세포인 γδT cell에서 증가함을 확인했다. 이 세포는 표면에서 SAA1의 receptor인 TLR2를 발현하므로 이와 결합하여 IL-17을 분비하는 메커니즘을 확인하고자 하였다. TLR2의 저해제인 CU-CPT22를 마우스에 주입했을 때 TLR2의 하위에 NF-kB 시그널이 감소함을 확인하였으며 IL-17을 분비시키는 STAT3 시그널 또한 감소함을 확인했다. 이와 함께 IL-17의 발현이 감소함을 확인했다. FACS를 통해 IL-17과 STAT3 시그널이 γδT 세포 상에서 감소함을 확인함으로서 SAA1은 TLR2를 통해 γδT의 IL-17발현을 감소시킴을 확인했다. in vitro에서 마우스의 γδT 세포를 분리하여 recombinant SAA1과 recombinant IL-23을 함께 처리하였을 때 IL-17이 증가하고 이는 CU-CPT22에 의해 감소하는 것을 확인하였다. 따라서 최종적으로 SAA1은 TLR2를 통해 IL-23과 함께 IL-17의 발현을 증가시킴을 확인했다. 이번 연구를 SAA1이 IL-17을 발현하는 γδT 세포를 증가시킴으로서 다양한 염증성 질환의 악화를 유도할 수 있는 가능성을 제시하였다.
한편, γδT 세포 뿐 아니라 다양한 선천적 염증 세포에서 IL-17을 분비한다고 알려지고 있기 때문에 두 번째 연구에서는 TG에서 다른 염증세포에서도 IL-17이 분비되는지 알아봤다. 그 결과 TG에서 neutrophil의 수가 유의적으로 증가할 뿐 아니라 이 세포에서 IL-17의 분비 또한 증가하는 것을 확인했다.
IL-17은 건선을 포함한 다양한 염증성 질환을 악화시키는 주요한 인자라고 알려진 바 있다. SAA1이 과발현된 TG에서 피부의 홍반과 함께 각질이 일어날 뿐 아니라 조직학적인 분석을 통해 피부세포의 과증식, 표피층에 neutrophil이 침투함으로서 건선이 일어나고 있음을 확인했다. 이와 함께 IL-17, SAA1, ki-67이 피부세포에서 발현이 증가하며 γδT세포가 진피층에 침투함을 통해 SAA1 TG에서 IL-17을 중심으로 하여 건선의 표현형이 나타난다는 것을 증명할 수 있었다.
만성적인 건선환자들에게서 IL-17의 증가와 함께 뼈의 손실이 일어나는 것이 알려진 바 있다. 따라서 만성적인 SAA1의 증가에 의해 건선성 관절염이 일어나는지 알아보고자 뼈에서 osteoclast과 osteoblast의 활성과 연관된 유전자의 발현을 살펴보았다. 그 결과 osteoclast의 표지유전자 중 활성과 분화에 관련이 있는 CTSK와 RANKL의 발현이 유의적으로 증가한 것을 확인했다. 이와 함께 IL-17, IL-23의 발현 또한 증가하였으며 FACS를 통해 osteoclast의 활성과 관련된 있는 RANKL의 발현이 증가한 것을 확인했다. 또한 SAA1 TG 마우스의 골수에서 neutrophil, γδT 세포의 수가 증가해있음을 확인하였다. CT 촬영을 통해 골밀도를 측정하였을 때 TG 마우스에서 골밀도가 유의적으로 감소함을 확인함으로서 SAA1 TG에서 만성적인 염증반응으로 인한 osteoclast의 증가로 인해 골밀도의 감소를 확인하였다.
따라서 본 연구에서 SAA1의 과발현으로 인해 다양한 염증세포에서 증가하는 IL-17이 건선과 뼈의 손실을 유발한다는 것을 확인하였다.

목차 (Table of Contents)

• Part I
• I. INTRODUCTION 2
• II. MATERIALS AND METHODS 4
• III. RESULTS 10
• IV. DISCUSSION 23
• V. REFERENCES 26
• Part II
• I. INTRODUCTION 34
• II. MATERIALS AND METHODS 36
• III. RESULTS 40
• IV. DISCUSSION 54
• V. REFERENCES 57
• ABSTRACT (Korean) 61