Studies on the role of Interleukin-32γ in surgical mouse model

전현정 건국대학교 대학원 2012 국내박사

Delayed liver regeneration after partial hepatectomy in human IL-32γ transgenic mice (TG) Liver regeneration is a very complicated process and related with a sequence of signaling events induced by cytokines, growth factors and metabolic networks. Cytokines are considered to play an important role at early priming (initial) phase and termination phase of liver replication process. Especially proinflammatory cytokines, for example, tumor necrosis factor-α(TNF-α) and interleukin-6, have been shown to be important factors for the initiation and progression of liver regeneration. Two-third partial hepatectomy (PHx) in mice is a widely used experimental model in the study of liver regeneration and it has been a major challenge to investigate the molecular mechanisms responsible for this complex process. In response to PHx, Kupffer cells release TNFα, which activates the nuclear factor (NF)-κB transcription factor. This response leads to the secretion of Interleukin-6 which activates the transcription factor signal transducer and activator of transcription 3(STAT3). Interleukin (IL)-32γ is a newly discovered pro-inflammatory cytokine. It induces other cytokines including TNFα, IL-6, IL-1β and chemokines such as IL-8 and MIP-2 through the p38MAPK and nuclear factor (NF)-κB signal pathway. Here, we investigated the role of IL-32γ in liver regeneration by generating a transgenic (TG) mouse expressing human IL-32γ (IL-32γ TG). Compared with wild type (WT) mice, IL-32γ TG mice delayed liver regeneration on day 7 after partial hepatectomy. Also, IL-32γ TG mice exhibited a significantly decreased proinflammatory cytokine levels and inflammatory signaling after PHx. Overexpression of IL-32γ was impaired the induction of both pro-HGF and HGFα after PHx in human IL-32γ TG compared to WT mice. These results show that IL-32γ overexpression inhibits liver regeneration through suppression of proinflammatory cytokine such as TNFα and IL-6. IL-32γ overexpression reduces cerebral ischemia reperfusion injury in MCAO mouse model Stroke is a major cause of death and the most frequent cause of permanent disability in human health and disease. Cerebral ischemia initiates the pathophysiological pathways of the ischemic cascade and eventually causes irreversible tissue injury in the ischemic core within minutes of the onset. Post ischemic inflammation plays an important role in cerebral ischemia reperfusion damage. It causes injurious effects on cells and tissues, including transcription of inflammatory genes, release of cytokines and chemokines. Targeting proinflammatory cytokines such as IL-1β, TNFα and IL-6, are of great interest in patients with stroke. The cytokine Interleukin (IL)-32 induces proinflammatory cytokines such as TNFα, IL-1β, IL-6, and chemokines. In the present study, we demonstrated role of IL-32γ in surgically induced MCAO model using a transgenic (TG) mice expressing human IL-32γ. While comparing with WT mice, IL-32γ TG mice exhibited a significantly reduced infarct area following MCAO surgery. Associated with attenuated brain tissue damage, levels of TNFα, IL-1β and IL-6 were significantly reduced in the IL-32γ TG mice compared with WT mice. These data suggest that, IL-32γ is a proinflammatory cytokine, which has a paradoxical function in different immunological responses related to regulating other proinflammatory cytokines such as TNFα, IL-6 and IL-1β in vivo. In conclusion, these results will provide that IL-32γ regulates a regenerative inflammatory brain disease.

백서의 일과성 전뇌허혈 모델에서 sevoflurane postconditioning과 celecoxib의 신경보호 효과

서정화 서울대학교 대학원 2012 국내박사

배경: 흡입마취제의 preconditioning은 뇌허혈에 대해, cyclooxygenase-2 억제제는 뇌출혈, 부종 등에 대해 신경보호 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 백서의 일과성 전뇌허혈 모델에서 흡입마취제의 postconditioning과 cyclooxygenase-2 억제제가 뇌허혈에 대해 각각 신경보호 효과가 있는지, 그리고 이 두 가지 약물을 병용 투여한 경우 각각을 따로 투여한 경우에 비해 신경보호 측면에서 상승 효과가 있는지 알아보고자 하였다. 또한 이러한 신경보호 효과에 proinflammatory cytokine의 생성 억제를 통한 항염증 반응이 하나의 기전으로 작용하였는지 규명하고자 하였다. 대상 및 방법: 44마리의 Sprague-Dawley 백서를 전뇌허혈에 필요한 수술적 조작만 하고 허혈 처치는 하지 않은 sham 군(n=4), 허혈/재관류 후 아무런 약물도 투여하지 않은 control 군(n=10), 허혈/재관류 후 sevoflurane 2.5 vol%를 10분 간격으로 각각 5분간 흡입시킨 sevoflurane 군(n=10), 허혈/재관류 직후 celecoxib 2 mg/kg를 투여한 celecoxib 군(n=10), sevoflurane 군과 동일한 처치를 시행하고 celecoxib 2 mg/kg를 추가로 투여한 combined 군(n=10) 등 5군으로 분류하였다. 모든 백서들에 대해 시술 전날, 시술 후 3일, 7일 3번에 걸쳐 screen test, balance beam test, prehensile traction test 등 3가지 행동학적 검사를 시행하였다. 시술 7일 후 백서를 안락사시킨 후 해마 조직을 Hematoxylin and Eosin 염색과 Terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated deoxy-uracil triphosphate biotin nick end labeling 염색을 시행하여 괴사와 apoptosis가 일어난 세포의 비율을 관찰하였다. 시술 후 2시간, 3일, 7일 3번에 걸쳐 tumor necrosis factor-alpha (TNF-α)와 interleukin-1 beta (IL-1β) 등 proinflammatory cytokine의 혈중 농도를 측정하였다. 결과: 각 시기별로 행동학적 검사의 결과는 다섯 군 모두에서 유의한 차이가 없었다. 조직학적 검사 상 sevoflurane, celecoxib, combined 군에서 control 군에 비해 괴사와 apoptosis가 일어난 세포의 비율이 유의하게 낮았지만 이 세 군 간에는 유의한 차이가 없었다. TNF-α와 IL-1β의 농도는 허혈 2시간 후 sevoflurane, celecoxib, combined 군에서 control 군에 비해 유의하게 낮았지만 이 세 군 간에는 유의한 차이가 없었다. 허혈 3일, 7일 후 TNF-α와 IL-1β의 농도는 sham 군을 제외한 4군에서 유의한 차이가 없었다. 결론: 백서의 일과성 전뇌허혈 모델에서 sevoflurane postconditioning과 celecoxib의 투여는 각각 신경보호 효과가 있었다. 그러나 두 약물의 병용 투여는 신경보호 효과에 있어 상승 작용은 없었다. 이 두 약물의 신경보호 효과에는 TNF-α와 IL-1β와 같은 proinflammatory cytokine 생성의 억제를 통한 항염증 작용이 하나의 기전으로 작용한 것으로 생각된다. Background: Volatile anesthetic preconditioning and cyclooxygenase-2 (COX-2) inhibitor have the neuroprotective effect against the cerebral ischemia/reperfusion (I/R) injury and intracranial hemorrhage or edema, respectively. However, the neuroprotective effect of anesthetic postconditioning or COX-2 inhibitor against I/R is still uncertain. The purposes of the study are to examine the neuroprotective effect of volatile anesthetic postconditioning and COX-2 inhibitor in the transient global cerebral ischemia of rats and to evaluate the synergistic neuroprotective effect of combined administration of volatile anesthetic and COX-2 inhibitor. The additional goal of the study is to investigate whether anti-inflammatory response due to inhibition of proinflammatory cytokines production is a mechanism of the neuroprotective effect. Methods: Forty-four Sprague-Dawley rats were randomly assigned to five groups. Sham group (n=4): operation for I/R but neither I/R nor drugs, control group (n=10): no drugs administration after I/R, sevoflurane group (n=10): 2.5 vol% of sevoflurane inhalation for 5 minutes with ten minutes interval after I/R, celecoxib group (n=10): 2 mg/kg of celecoxib administration after I/R, combined group (n=10): combined administration of sevoflurane and celecoxib after I/R. All the rats were underwent three behavioral tests such as screen test, balance beam test, prehensile traction test one day before I/R, three and seven days after I/R. Necrotic or apoptotic cells were examined in the hippocampal slices seven days after I/R. The plasma concentration of proinflammatory cytokines such as tumor necrosis factor-alpha (TNF-α) and interleukin-1 beta (IL-1β) were checked two hours, three and seven days after I/R. Results: The results of behavioral tests were not significantly different in all the groups. The ratios of necrotic or apoptotic cells in the hippocampal slices were lower in sevoflurane, celecoxib and combined groups than in control group. However, the ratios were not significantly different between sevoflurane, celecoxib and combined groups. The concentrations of TNF-α and IL-1β were lower in sevoflurane, celecoxib and combined groups than in control group two hours after I/R. However, the concentrations were not significantly different in four groups except sham group three and seven days after I/R. Conclusions: Sevoflurane postconditioning and celecoxib had the neuroprotective effect in the rat model of transient global cerebral ischemia. However, combined use of these two drugs did not manifest synergistic neuroprotective effect. A mechanism of the neuroprotective effect of these drugs seems to be anti-inflammatory response due to inhibition of proinflammatory cytokines production.

악관절 질환에게서 추출한 관절낭액의 proinflammatory cytokine의 농도변화

조영숙 아주대학교 일반대학원 2009 국내석사

cytokine은 신호 전달 단백의 하나로 이 분자들은 호르몬처럼 세포 간 정보 전달에 광범위하게 이용된다. TNF-α는 염증과 관련되어 급성 반응을 나타내며 IL-6은 특정 미생물 물질에 반응하여 분비되어 proinflammatory cytokine으로 작용한다. 대개 이들의 level이 높은 경우는 악관절 질환의 증상과 큰 연관이 있다고 알려져 있다. 이들은 관절과 관련된 골 및 연골의 파괴를 촉진하여 악관절 질환과 관련하여 동통과 관절잡음 또는 개구량의 감소 등과 같은 임상적 증상과 징후를 나타내므로 악관절 질환 중 관절 내장증과 골관절염등과 주로 연관이 있다고 알려져 있다. 본 연구의 목적은 관절낭액 내의 TNF-α와 IL-6의 분석을 통하여 두 물질의 농도와 동통 발생, 개구제한, 악관절 잡음 등의 임상 증상과의 상관 관계를 규명하는데 있다. 연구 재료는 5명의 정상인을 대조군으로, 아주대학 병원 치과에 동통과 개구제한을 주소로 내원하여 악관절 질환으로 진단된 환자 중 악관절 세척술의 적응증이 되는 24명을 실험군으로 하여 세척술 시 추출된 관절낭액을 이용하였다.

사람 내피세포에서 Proinflammatory Cytokine에 의한 VCAM-1 발현조절에 관한 연구

장윤혜 울산대학교 대학원 1997 국내박사

Lipopolysaccharide로 자극된 말초혈액단핵구에서 proinflammatoty cytokine들과 transforming growth factor-beta의 생성 및 발현에 대한 연구

정성환 順天鄕大學校 1998 국내박사

아로마타제 억제제(레트로졸)가 자궁내막증 환자에서 배양된 자궁내막세포의 염증사이토카인에 미치는 영향

정다정 연세대학교 대학원 2006 국내석사

Many studies are being conducted on endometriosis, which is one of the most common and dehabilitating benign gynecologic disease, but exact pathophysiology or epochal treatment are not available yet. One of the best accepted theories is that endometrial tissue is regurged into the pelvic cavity during the menstruation and implanted into neighboring organs and peritoneum through inflammatory and other various pathways, after which growth is maintained by autologous estrogen production. Aromatase inhibitor was first clinically applied for treatment of breast cancer by its action mechanism of suppressing the growth of estrogen-dependent tissue, but recently is known to be also effective for endometriosis patients, reported by several animal experiments and clinical trials. Thus, this study is aimed at evaluating the additional actions of aromatase inhibitor, other than suppressing tissue growth by inhibiting estrogen production, by assessing the effects on proinflammatory cytokines in cultured endometrial cells from endometriosis patients.Through 2005 to 2006, endometrial tissue was obtained from patients who were operated for either endometriosis or other benign ovarian tumor. Endometrial stromal cells were cultured and letrozole, an aromatase inhibitor, (Femara?; Novartis, Basel, Switzerland) was added in concentrations of 0, 1, 10, 100, 1000nM, followed by additional 48 hours of incubation. Estradiol levels in culture media secreted by endometrial cells were assayed by RIA. mRNA levels of interleukine-1 (IL-1) beta, interleukine-8 (IL-8) and tumor necrosis factor-alpha (TNF alpha) were assessed by RT-PCR and protein levels of these proinflammatory cytokines were assayed by ELISA. Expression levels were compared according to different letrozole concentrations and difference between endometriosis patient group and control group was also assessed. For statistical analysis, SPSS 12.0 version was used and p value less than 0.05 was considered statistically significant.Endometrial tissue was obtained and cultured from 5 endometriosis patients and 6 benign ovarian cyst patients. In endometriosis patients, protein levels of IL-8 were suppressed by letrozole in dose-dependent manner. (p <0.05), but not mRNA levels. The baseline expression of IL-8 in control group was significantly lower than endometriosis group, when assessing the levels without addition of letrozole (0 nM). The expression of TNF alpha and IL-1beta was minimal in both endometriosis and control group, but the protein level of TNF alpha was suppressed when high concentration of letrozole was added in the media.Aromatase inhibitor seems to suppress not only estrogen production but also certain proinflammatory cytokines. Further studies on inflammatory pathways involved in implantation of endometrial tissue would bring more insight into pathogenesis and pathophysiology of endometriosis and additional treatment with anti-inflammatory agents with aromatase inhibitor could exert synergistic effects on suppressing endometriosis lesions. 흔한 부인과 질환의 하나인 자궁내막증의 병인론에 대해서 많은 연구가 진행되고 있지만 정확한 기전이나 획기적인 치료는 아직 밝혀져 있지 않은 실정이다. 자궁내막조직이 생리시 역류되어 복강내에 진입하면 염증반응과 기타 기질적 요인에 의해 주위 조직에 착상한 후 에스트로겐에 의존하여 성장하게 된다는 가설이 가장 유력하다. 아로마타제 억제제는 에스트로겐 의존성 조직의 성장을 저해하는 약제로 유방암의 치료제로 먼저 개발되었으나 최근 동물 실험 및 임상실험에서 자궁내막증의 치료에도 효과가 있다는 것이 발표되었다. 따라서 본 연구에서는 자궁내막증 환자에서 배양된 자궁내막세포에 아로마타제 억제제인 레트로졸을 처리했을 경우 직접적인 에스트로겐 합성 억제 작용 외에 조직 착상에 기여하는 염증사이토카인에도 영향을 미치는지 알아보고자 하였다.2005년부터2006년까지 본원 산부인과에서 자궁내막증으로 수술받는 환자의 자궁내막조직과 기타 양성 난소종양으로 수술을 받는 환자의 자궁내막조직을 체취하여 세포배양한 후 아로마타제 억제제인 레트로졸 (Femara?, 노바티스, 바젤, 스위스)을 0, 1, 10, 100, 1000nM의 농도로 각각 나누어 첨가하여 48시간 배양하였다. 역전사 중합연쇄반응을 이용하여 염증사이토카인인 인터루킨-1 베타, 인터루킨-8, 종양괴사인자 알파의 mRNA농도를 측정하였고, 배양액에서 에스트라디올 및 각 염증사이토카인의 단백질 농도를 측정하였다. 각각 다른 레트로졸의 농도에 따라 염증사이토카인의 발현정도가 달라지는지 관찰하였고, 자궁내막증 환자군과 비환자군 사이에 차이가 있는지 비교하였다. SPSS 12.0 version을 이용하여 통계처리를 하였으며, p 값은 0.05미만일 때 통계학적으로 유의하다고 하였다.자궁내막증 환자 5명 및 비환자 6명의 자궁내막세포를 배양하였다. 에스트라디올은 전반적으로 발현이 미미하였으나, 자궁내막증 환자에서 레트로졸에 의해 용량 의존적인 형태로 감소되는 양상을 보였다. 레트로졸을 첨가하지 않은 경우 인터루킨-8의 발현정도는 대조군에 비해서 자궁내막증 환자에서 현저히 높았다. 자궁내막증 환자에서 인터루킨-8의 단백질 농도는 레트로졸에 의해 용량 의존적인 형태로 억제되었으나 (p < 0.05), mRNA 발현은 영향을 받지 않았다. 종양괴사인자알파의 단백질 농도는 발현은 미미했으나 레트로졸에 의해 용량의존적으로 감소하는 양상을 보였다. (p < 0.05)아로마타제 억제제는 에스트로겐의 합성 뿐 아니라 일부 염증사이토카인의 합성도 억제시키는 것으로 유추된다. 앞으로 자궁내막조직이 복강내로 역류되어 복막이나 주변 조직에 착상되는 과정에 관여하는 염증반응에 대한 더욱 깊이있는 연구가 시행되면 자궁내막증의 병태생리를 이해하는데 한층 도움이 될 것이며 본 연구 결과를 토대로 아로마타제 억제제와 함께 특정 항염증제제를 추가하는 것이 자궁내막증 조직억제 작용에 상승효과를 보일 수 있으리라 생각된다.

Electroacupuncture attenuates mechanical and warm allodynia through suppression of spinal glial activation in a rat model of neuropathic pain

김경택 경희대학교 대학원 2012 국내박사

신경병증성 통증은 임상에서 다루기 어려운 통증 중의 하나이다. 이것은 전통적으로는 오직 뉴런에 의해서만 조절된다고 보았으나, 최근에 신경교세포가 통증조절에 있어서 강력한 요인으로 간주되고 있다. 전침의 효과는 아편계, 아드레날린계, 도파민계, 세로토닌계 그리고 콜린계 반응기와 관련된 하행성 통증 억제기전에 의해 진통효과를 보인다고 알려져 있다. 그러나 침이 신경교세포 활성을 억제한다는 연구는 거의 없다. 이번 연구에서 우리는 신경병증성 통증 쥐모델에서 전침이 기계적, 온이질통을 억제하는 지 알아보았다. 더불어 우리는 장기간의 치료를 통하여 임상적으로 전침이 장기간의 치료도구로써 가치가 있는지 평가하였다. 우리는 이를 위해 신경교세포활성, matrix metalloproteinase (MMP)-9/-2, proinflammatory cytokines 억제를 살펴보았고, immunoglobulin G (IgG) 농도증가를 살펴보았다. 쥐들은 수술한 군 (OP), 수술후 비경혈점 전침군 (EA-NA), 수술후 족삼리 전침군 (EA-ST36), 가짜 수술군 (ShamOP) 네 군으로 무작위적으로 나뉘었다. 신경병증성 통증을 유발하는 수술 및 가짜수술후 전침치료를 이틀에 한 번씩 행동검사 이후에 시술되었다. 수술후 53일째, 행동검사후에 신경교세포의 활성 변화를 보기 위해 immunohistochemistry와 western blot 분석이 시행되었다. OX-42, GFAP의 정량변화를 살폈으며, MMP-9/-2와 proinflammatory cytokines의 변화도 관찰하였다. 전침군에서 이질통과 OX-42/GFAP/MMP-9/MMP-2/TNF-α/IL-1β의 정량은 OP군, EA-NA군에 비해 의미있게 감소하였다. 그리고 전침군의 IgG 농도가 다른 군에 비해 의미있게 증가하였다. 이러한 결과는 전침의 진통효과가 일정부분 염증의 억제와 신경교세포 활성 억제를 통하여 발현된다는 것을 보여주며 반복적인 장기간의 전침치료가 임상적으로 유용할 것으로 사료된다. Neuropathic pain remains one of the most difficult clinical pain syndromes to treat. It is traditionally viewed as being mediated solely by neurons; however, glial cells have recently been implicated as powerful modulators of pain. It is known that the analgesic effects of electroacupuncture (EA) are mediated by descending pain inhibitory systems, which mainly involve spinal opioid, adrenergic, dopaminergic, serotonergic, and cholinergic receptors. However, studies investigating the suppressive effects of EA on spinal glial activation are rare. In the present study, we assessed the cumulative analgesic effects of EA on mechanical and warm allodynia in a rat model of neuropathic pain. We investigated the clinical efficacy of EA as long-term therapy and examined its effects on spinal glia, matrix metalloproteinase (MMP)-9/MMP-2, proinflammatory cytokines and serum immunoglobulin G (IgG) concentration. Rats were randomly divided into four groups as follows: the operation group (OP), operation with EA-non acupoint (EA-NA), operation with EA-ST36 acupoint (EA-ST36), and sham operation (shamOP). Following neuropathic or sham surgery, repeated EA was performed every other day after the behavioral test. On day 53 after the behavioral test, rats were perfused for immunohistochemistry and Western blot analysis to observe quantitative changes in spinal glial markers such as OX-42, astrocytic glial fibrillary acidic protein (GFAP), MMP-9/MMP-2, and proinflammatory cytokines. Allodynia and OX-42/GFAP/MMP-9/MMP-2/tumor necrosis factor (TNF)-α/interleukin (IL)-1β activity in the EA-ST36 group was significantly reduced, compared to the OP and EA-NA groups, and IgG in EA-ST36 rats significantly increased. Our results suggest that the analgesic effect of EA may be partly mediated via inhibition of inflammation and glial activation and repeated EA stimulation may be clinically useful for treating chronic pain.

Analysis of the Effects of NSD1 Downregulation on Neurotoxic Cytokine Expression in U87MG Cells

Byungjun Kang 건국대학교 대학원 2025 국내석사

Histone modifications serve as crucial epigenetic regulators that modulate chromatin structure and gene activity, thereby influencing key cellular phenotypes such as transcription, recombination, and DNA damage repair. The nuclear receptor binding SET domain-containing protein 1 (NSD1) is a histone methyltransferase that mono- or di-methylates the lysine residue 36 on histone H3. In humans, haploid deficiency of NSD1 causes a neurodevelopmental disorder, Sotos syndrome (SOTOS). Despite the detailed description of the clinical features and genetic analyses of SOTOS, the molecular mechanisms underlying the role of NSD1 loss-of-function in the neurological dysfunction in SOTOS are partially understood. Glial cells are critical in neurodevelopment, and activated glia can induce neuroinflammation via multiple signaling pathways. In this study, I examined the effect of NSD1 knockdown in glial cell lines. To downregulate NSD1, I transiently transfected siRNA, specifically targeting NSD1, siNSD1, into a human glioma cell line, U87MG. The siNSD1- transfected U87MG exhibited specific activation of the p38 mitogen-activated protein kinase (MAPK) and Jun kinase (JNK) pathways and characteristic morphological changes similar to those of activated astrocytes. The transcriptome analysis of U87MG revealed cell-line-specific gene expression patterns owing to the NSD1 knockdown compared with that of a non-glial cell line. The transcriptional levels of many genes related to p38 and JNK MAPK pathways were increased in the siNSD1- transfected U87MG, including interleukin (IL)-1α, IL-1β, and IL-6, which encode proinflammatory cytokines. Although a JNK inhibitor did not prevent the siNSD1 effect on IL-1α expression, the inductions of the three cytokines were significantly decreased by a p38MAPK inhibitor, indicating a more crucial role of p38 than JNK MAPK signaling in NSD1 knockdown-related gene regulation. These results suggest that NSD1 deficiency in glial cells may lead increased proinflammatory cytokine secretion induced by p38 and JNK activation, providing new insights into the role of NSD1 loss in neurological dysfunctions associated with SOTOS. 히스톤 변형은 염색질 구조와 유전자 활성을 조절하는 중요한 후성유전학적 조절 인자로서, 전사, 재조합, DNA 손상 복구 등과 같은 중요한 세포의 형태 및 기능적 특징에 영향을 미친다. NSD1은 히스톤 H3의 36번 라이신(H3K36) 잔기에 단일 혹은 이중 메틸기를 추가하는 히스톤 메틸화 효소로, 인간에서는 NSD1의 단일형 결핍이 신경발달장애인 Sotos 증후군(SOTOS)을 유발한다. SOTOS의 임상적 특징과 유전적 요인은 상세히 연구되었으나, NSD1의 기능상실이 SOTOS의 신경학적 기능장애에 미치는 분자 메커니즘은 부분적으로만 이해되고 있다. 신경아교세포는 신경발달에서 중요한 역할을 하며, 활성화된 아교세포는 다양한 신호 전달 경로를 통해 신경염증을 유도할 수 있다. 이에 본 연구에서는 NSD1 결핍이 신경아교세포에 미치는 영향을 연구하였다. NSD1의 발현을 저해하기 위해, 인간 신경교종 세포주인 U87MG에 NSD1을 표적으로 하는 siRNA (siNSD1)를 일시적으로 형질도입 하였다. siNSD1이 도입된 U87MG는 p38 MAPK와 JNK 경로의 활성화와 더불어, 활성화된 성상세포와 유사한 형태적 변화를 보였다. U87MG의 전사체 분석 결과, HEK-293 세포와 비교하여 NSD1 결핍으로 인해 세포주 특이적인 유전자 발현패턴이 나타났다. 특히, siNSD1이 도입된 U87MG에서 p38 MAPK 및 JNK 경로와 관련된 여러 유전자의 전사 수준이 증가하였으며, 염증성 사이토카인인 IL-1α, IL1β 과 IL-6의 발현도 유의미하게 증가되었다. 또한, p38 MAPK 억제제는 siNSD1에 의하여 증가되는 세 가지의 사이토카인의 발현을 유의미하게 감소시켰으나, JNK 억제제는 IL-1α 발현 감소에만 미미한 효과를 보였다. 이를 통해, NSD1 결핍에 의해 발현이 증가하는 세 가지의 염증성 사이토카인 유전자 조절 과정에서 p38 MAPK가 JNK 보다 더 중요한 역할을 한다는 것을 확인하였다. 따라서, 본 연구는 신경아교세포에서 NSD1 결핍이 p38 MAPK와 JNK 활성화를 통해 염증성 사이토카인의 분비를 증가시킬 수 있음을 밝혔으며, 이는 SOTOS와 관련된 신경학적 기능 장애에서 NSD1 상실의 역할에 대한 새로운 기전을 제시하였다. 본 연구를 통해 SOTOS와 관련된 신경학적 질환의 병리기전을 이해하고, 새로운 치료법을 개발하는데 도움이 될 것으로 기대된다.

Methyl Protodioscin from the Roots of Asparagus cochinchinensis and moracin compounds from Morus alba Attenuate Airway Inflammation by Inhibiting Cytokine Production

이주희 강원대학교 일반대학원 2016 국내석사

The present study was designed to find pharmacologically active compound against airway inflammation from the roots of Asapragus cochinchinensis. The 70% ethanol extract of the roots of A. cochinchinensis (ACE) was found to inhibit IL-6 production from IL-1β-treated lung epithelial cells (A549) and the major constituent, methyl protodioscin (MP), also strongly inhibited the production of IL-6, IL-8 and tumor necrosis factor (TNF)-α from A549 cells at 10 - 100 μM. This down-regulating effect of proinflammatory cytokine production was found to be mediated, at least in part, via inhibition of c-Jun N-terminal kinase (JNK) and c-Jun activation pathway. When examined on an in vivo model of airway inflammation in mice, lipopolysaccharide (LPS)-induced acute lung injury, ACE and MP significantly inhibited cell infiltration in the bronchoalveolar lavage fluid by the oral treatment at doses of 100 - 400 mg/kg and 30 - 60 mg/kg, respectively. MP also inhibited the production of proinflammatory cytokines such as IL-6, TNF-α and IL-1β in lung tissue. All of these findings provide scientific evidence supporting the role of A. cochinchinensis as an herbal remedy for treating airway inflammation and also suggest a therapeutic value of MP on airway inflammatory disorders. Moracins are 2-arylbenzofuran derivatives and several moracin derivatives were previously reported to possess anti-inflammatory activities. In the present study, three moracins including moracin M, O and R were isolated from the root barks of Morus alba and their inhibitory activities on lung inflammation were examined. These moracins inhibited IL-6 production from IL-1β-treated lung epithelial cells (A549) at 10 - 100 μM. Among them, moracin M showed the strongest inhibition (IC50 = 8.07 μM). It was also found that moracin derivatives also inhibited NO production from LPS-treated alveolar macrophages (MH-S) at 50 - 100 μM. This is the first report of morcin M as 2-arylbenzofuran derivative to inhibit airway inflammation. Moracin M may have a potential to treat lung inflammatory disorders.

Human IL-32γ에 대한 단일클론항체 생성 및 특성화

이시영 건국대학교 대학원 2010 국내석사

싸이토카인은 세균, 바이러스, 균류 같은 병원체에 대항하기 위한 면역반응에서 필수적인 조정자이다. 그러나 싸이토카인의 불균형은 류마티스 관절염, 염증성 장질환, 건선 같은 다양한 자가면역 질환 발생에서 중요한 요인이다. 인터루킨-32는 최근에 연구된 염증성 싸이토카인이다. 인터루킨-32는 단핵구와 대식세포를 자극하여 NF-κB와 p38 mitogen-activated protein (MAP) kinase 경로의 활성화를 통해 중요한 염증 싸이토카인(IL-1β, IL-6 and TNFα)과 케모카인 (IL-8과 MIP-2)를 유도한다. 인터루킨-32의 생물학적 활성은 Mycobacterium tuberculosis, influenza A virus, and human immunodeficiency virus (HIV) 같은 전염성 병원체 발생과 관련이 있다. 인터루킨-32는 여섯 종류 (α, β, γ, δ, ε, ζ)가 있고, 이중에서 IL-32γ가 가장 활성이 높다. 그러나 환자의 생물학적 샘플에서 IL-32 종류를 구별하는 항체가 없어서 특정 IL-32 발현 정도와 여러 질환과의 관련성을 확인하는 것은 불확실 했다. 그러므로 우리는 인간의 유전자를 대장균 넣어서 발현시킨 재조합 IL-32γ 단백질을 사용하여 특이성을 갖는 단일클론 항체를 개발하여 특성을 확인했다. 이렇게 만든 IL-32γ에 특이성을 가진 단일클론 항체는 세포 배양액에 IL-32와 IL-32γ를 이식 시킨 마우스 혈청에 IL-32γ를 인식한다. 이러한 새롭게 개발된 IL-32γ에 대한 특이성을 가진 단일클론 항체는 immunoblotting, FACS분석, 면역형광염색, 면역침강, ELISA 같은 면역학적 실험에 유용한 도구가 된다. 단일클론 항체는 면역 반응과 자가면역 질환에서 IL-32의 중요한 기능을 연구하는데 도움을 줄 것이다. Cytokines are essential coordinators of defensive immune responses for resolving the invasion of pathogens such as bacteria, virus and fungi. However, dysregulated cytokines are the main cause of various autoinflammatory immune disorders such as rheumatoid arthritis, inflammatory bowel disease, and psoriasis. Interleukin-32 (IL-32) is a recently described cytokine and characterized as a proinflammatory cytokine. IL-32 stimulates monocytes and macrophages to induce important proinflammatory cytokines (IL-1β, IL-6 and TNFα) and chemokines (IL-8 and MIP-2) through activating the NF-κB and p38 mitogen-activated protein (MAP) kinase pathways. The biological activities of IL-32 are associated with epidemic pathogens, Mycobacterium tuberculosis, influenza A virus, and human immunodeficiency virus (HIV). IL-32 is transcribed as six alternative splice variants (α, β, γ, δ, ε, and ζ) with IL-32γ being the most active isoform. However, it is unclear which isoform is related to specific disease activities since there are no high quality antibodies available to distinguish IL-32 isoforms in biological sample of patients. Therefore we developed specific anti-human IL-32γ monoclonal antibodies by using recombinant human IL-32γ which was expressed in E.coli. The IL-32γ specific monoclonal antibodies recognized endogenous IL-32 in cell culture supernatants and in serum of IL-32γ transgenic mice. The newly developed IL-32γ monoclonal antibodies can be a useful tool for immunoblotting, FACS analysis, immunofluorescent staining, immunoprecipitation and ELISA. These monoclonal antibodies will be helpful in investigating the precise function of IL-32 in immune responses and in autoinflammatory diseases.