망막색소상피세포에서 protease-activated receptor(PAR)의 역할

국문 초록 (Abstract)

Protease-activated receptor(PAR)는 초기에 thrombin 수용체로 알려졌으며 G-단백 결합 수용체(G-protein coupled receptor;GPCR)로서 독특한 활성 메커니즘을 가지는데 세포외의 protease에 의해서 N-말단 부분이 잘리게 되면 같은 수용체의 세포외 2번째 고리에 붙어서 신호전달이 활성화 된다.망막색소상피세포(retinalpigmentepithelialcell,RPE cell)는 혈액으로부터 포도당,레티놀,지방산과 같은 영양분을 광수용체로 운반해주며,다양한 성장인자를 분비하여 맥락막모세혈관내피 및 광수용체의 형태적 안정화에 관여한다.PAR는 지혈 및 세포 이동(migration),염증반응 및 통증에 관여하고 암세포의 성장과 전이에도 밀접히 관련되어 있다고 보고되었다.그러나 망막색소상피세포에서 PAR의 발현양상이나그 조절에 관한 연구는 아직 미흡하다.따라서 본 연구에서는 첫 번째로 망막색소상피세포에서 PAR의 발현 특성을 살펴보고,두 번째로 PAR의 망막색소상피세포에서의 신호전달 과정을 알아보고자 하였다.마지막으로 PAR의 활성과 염증성사이토카인(inflammatory cytokine)과의 관계를 알아보고자 하였다.이를 위하여형광 염료를 이용한 세포 내 Ca2+ 측정,실시간 역전사 연쇄중합반응,flexstation분석법과 같은 실험 방법을 이용하였으며,본 연구의 주요 실험결과는 다음과 같다.비선택적 PAR 효현제인 thrombin,trypsin에 의해 농도 의존적으로 세포 내Ca2+ 농도가 증가하였다(EC50=3.4±0.08 nM,EC50=25.4±0.13 nM).또한 선택적PAR 효현제인 TFLLR-NH2(PAR-1)과 SLIGRL-NH2(PAR-2)에 의해서도 세포 내Ca2+ 농도가 증가하였으며 이러한 증가는 세포 외액의 Ca2+과는 무관하게 내부에서 조절됨을 알 수 있었다.PAR 효현제 처리 시 증가된 Ca2+은 PLC 억제제인U73122(2 μM)의 전처치에 의해서 대부분 억제되는 것을 확인하였고,비활성 형태의 유사체인 U73343(2 μM)을 3분간 전처치 하였을 때는 변화가 나타나지 않았다.또한 IP3(inositol1,4,5-trisphosphate)수용체 봉쇄제인 2-APB (50 μM)의 전처치에 의해서 PAR 효현제에 의한 세포 내 Ca2+ 증가가 억제되는 것을 확인할수 있었으며,망막색소상피세포에서 IP3 수용체 아형 1~3이 모두 발현되어 있는것을 확인하였다.망막색소상피세포에는 PAR의 아형 1~4가 모두 발현되어 있으며 PAR-1,3이 주로 많이 발현되어 있는 것을 실시간 역전사 연쇄중합반응으로확인하였다.망막색소상피세포를 PAR 효현제로 24시간 처리 시 염증성 사이토카인인 TNFa(tumor necrosis factor-a)와 IL-6(interleukin-6)의 발현량이 증가하는것을 알 수 있었다.이상의 결과들로부터 망막색소상피세포에서 PAR 활성에 따른 세포 내 Ca2+ 조절은 PLC-IP3를 통해 이루어지고,PAR 활성화와 염증성 사이토카인의 증가가 연관되어 있음을 알 수 있었다.이는 망막색소상피에서 염증반응의 조절기전을 연구하는데 중요한 기초 자료가 될 것으로 생각한다.