메산지움 세포에서 Lipopolysaccharide에 의해 유도되는 Chemokine 유전자 발현

Abstract

This study was designed to investigate the molecular mechanism of chemokine induction by lipopoly-saccharide(LPS) of E. coli. Chemokine gene expression was evaluated by the reverse transcriptase-polymerase chain reaction(RT-PCR) assay using RNAs isolated either from kidneys of LPS-injected mice or from the mesangial cells stimulated with LPS, IFN-r or TNF-ff. LPS was shown to induce interferon gamma(IFN- r) inducible protein 10 (IP-10) and monokine induced by interferon gamma (MIG) in kidney. IP-10 gene expression was induced by LPS and IFN- r， but MIG gene expression was induced by IFN- r in mesangial cell. Chemokines induced by LPS increased splenocyte migration. Sodium salicylate, wortmanin and piperazine blocked LPS mediated chemokine induction suggesting the activation of nuclear factor- k B pathway. It is concluded from this study that mesangial cells are the target of LPS in the renal failure resulting from the systemic infections. LPS induces chemokines directly and/or indirectly in the mesangial cells, and these chemokines may associated with renal inflammation.

본 연구에서는 LipopolysacchrideOJS)에 의한 신장 손상기전으로서 LPS에 의해 신장에서 유도되는 chemokine을 규명하고, 이들의 역할 및 발현경로를 조사하였으며，chemokine의 발현 올 차단할 수 있는 약제를 조사하였다. LPS를 마우스 복강에 투여한 후 신장을 수거하여 α-chemokine 유전자 발현을 조사한 결과 interferon gamma(IFN- γ) inducible protein 10(IP-10) 및 monokine induced by IFN- γ (MIG)의 유전자 발현이 유도되었으며，MIG 및 IP-10의 발현을 최대로 유발하는 LPS의 용량 은 마우스 체중 g당 1μg으로 나타났다. LPS에 의한 chemokine 발현에 있어서 신장의 메산지 음 세포의 역할을 알아보기 위하여 메산지움 세포를 시험관내에서 배양한 뒤 LPS, IFN-γ 및 tumor necrosis factor-a 로 자극하고 chemokine의 유전자를 발현을 조사한 결과 LPS 자극 에 의해 IP-10의 유전자 발현이 중가되었으며 IFN-γ 에 의해 IP-10 및 MIG의 유전자 발현이 중가되었다. LPS에 의해 메산지움 세포에서 발현된 chemokine은 마우스 비장세포의 chemo-taxis를 유발할 수 있어 LPS에 의한 chemokine 발현 유도는 신장의 염중반옹을 진행시키는 한 요소가 된다고 생각된다. LPS에 의한 chemokine발현을 억제시키기 위하여 LPS톨 처치한 메산지움 세포에 cycloheximide, cyclosporin A, sodium salicylate(SS), wortmanin(WM), piperazin(PZ) 둥을 처치한 뒤 IP-10유전자 발현을 조사한 결과 SS, WM 및 PZ에 의해 IP-10의 발현이 억제됨을 관찰하였으며, SS의 차단효과는 마우스 생체내 즉, LPS를 처치한 마 우스의 신장에서도 나타남올 관찰하였다. 이상의 결과로 보아 LPS에 의한 MIG 및 IP-10의 발 현은 신장염증반응올 일으키는 중요한 요인이 될 수 있으며, 향후 chemokine 발현이 유발되는 기전과 항염증제 둥의 신장보호 효과에 대한 연구가 필요하다고 생각한다.