혈소판활성인자에 의해 활성화된 미세아교세포에서 Glucosamine의 억제효과

Abstract

혈소판활성인자(platelet activating factor, PAF)는 뇌허혈과 같은 중추신경계 병변에서 증가되어 염증반응을 매개하는 생물학적 활성물질이다. PAF에 의해 활성화된 미세아교세포는 세포내 Ca2+ 증가와 cyclooxygenase-2 (COX-2) 발현 등을 유도하는 것으로 알려져 있다. 최근 골관절염 치료제로 사용되는 glucosamine은 lipopolysaccharide에 의해 유도된 미세아교세포 활성에 대해 억제효과가 있다고 보고되었다. 따라서 이 연구에서는 중추신경계 대식세포인 미세아교세포의 활성을 PAF로 유도한 후 glucosamine의 억제효과를 검증하고 그 작용기전을 파악하고자 하였다. 인체 미세아교세포주인 HMO6세포를 사용하여, PAF로 그 활성을 유도하였다. PAF (300 nmol/L)에 의한 미세아교세포의 활성과 이에 대한 glucosamine의 활성억제 효과를 보기위해 fura-2/AM 형광물질을 이용한 세포내 Ca2+ 농도 측정과 COX-2 발현을 역전사 중합효소연쇄반응 및 Western blot을 통해 분석하였다. PAF에 의해서 미세아교세포가 활성화되어 세포내 Ca2+ 농도의 지속적인 증가가 유발되었으며, 이는 세포질세망으로부터의 Ca2+ 유리와 store-operated channel (SOC)을 통한 세포 외부에서 유입됨을 확인하였다. PAF에 의해 유도된 SOC를 통한 Ca2+ 유입은 glucosamine (1 mmol/L)에 의해서 억제되었다. 또한 PAF에 의해 활성화된 미세아교세포에서 증가하였던 COX-2의 발현이 glucosamine에 의해 농도 의존적으로 억제되었다. SOC를 통한 세포내 Ca2+ 농도증가와 COX-2 발현과의 연관성을 파악하기 위해 SOC 차단제로 알려진 SKF96365 (20 mmol/L)와 PK11195 (20 mmol/L)을 처리한 결과, SOC를 통한 Ca2+ 유입을 억제하였으며, COX-2 발현을 mRNA수준과 단백질 수준에서 동일하게 억제하였다. 이는 PAF에 의한 COX-2 발현의 정도가 세포내 Ca2+ 농도 변화와 연관이 있고, 여기에 SOC가 관여한다는 것을 알 수 있다. 이상의 결과로 보아 glucosamine은 PAF에 의해 유도된 SOC를 통한 Ca2+ 유입과 COX-2 발현을 감소함으로써 미세아교세포의 활성을 억제하는 것으로 사료된다.

This study investigated the effects of glucosamine on platelet activating factor (PAF)-induced intracellular Ca2+ level ([Ca2+]i) and cyclooxygenase-2 (COX-2) expression in microglia, and the molecular and signaling mechanisms involved. PAF (300 nmol/L) was used for activation of HMO6 human microglial cells. The changes in intracellular Ca2+ level were measured by using fura-2/AM. PAF-induced COX-2 mRNA and protein expression was analyzed by reverse-transcription polymerase chain reaction and Western blot analysis, respectively. PAF (300 nmol/L) induced sustained [Ca2+]i increases in human microglia. This [Ca2+]i increase was due to intracellular release from endoplasmic reticulum stores and influx through store-operated channels (SOC). Glucosamine (1 mmol/L) inhibited SOC-mediated Ca2+ influx induced by PAF. PAF also induced COX-2 mRNA and protein expression. Glucosamine attenuated the PAF-induced COX-2 expression in dose-dependent manners. SOC inhibitors, SKF96365 (20 mmol/L) and PK11195 (20 mmol/L), suppressed the COX-2 expression. These results suggest that glucosamine attenuates the PAF-induced microglia activation via inhibition of SOC-mediated Ca2+ influx and thereby COX-2 expression.