카드뮴과 아연이 사람 단핵구성 세포주(THP-1)에서 IL-6의 분비에 미치는 영향

Abstract

Objectives : This study was performed to investigate effects of cadmium and zinc on IL-6 secretion using human monocyte in a culture system. Methods : We have used trypan blue dye exclusion methods to examine the effect of cytotoxicity of CdCl2, ZnCl2 in THP-1 cells. IL-6 was measured by the ELISA method in the cell culture supernatants and the expression of IL-6 mRNA was examined by reverse transcription-polymerase chain reaction. Results : IL-6 production by THP-1 cells were decreased at 0.1 mM cadmium concentration(p<0.05) and increased as zinc concentration increased. Zinc prevented cadmium-induced suppression of IL-6, and the addition of a chelating agent, EDTA, restores IL-6 secretion. The expression of IL-6 mRNA decreased at 0.08 mM and 0.1 mM cadmium concentrations. Conclusion : This results suggest that cadmium depressed production and gene expression of IL-6 in stimulated human monocytes, and zinc prevented cadmium-induced suppression of IL-6. Key Words : Cadmium, Zinc, IL-6, Monocyte

목적 : 본 실험은 단핵구성 특성이 있는 THP-1 세포주를 이용하여 카드뮴이 IL-6의 분비에 미치는 영향과 아연의 방어효과를 조사하고자 하였으며, 또한 카드뮴의 농도에 따른 IL-6 mRNA 발현의 변화를 관찰하고자 하였다. 방법 : THP-1 세포주에 lipopolysaccharide(LPS)와 0.01~0.1 mM CdCl2를 각각 처치 후 6시간이 경과한 세포배양액에서 IL-6 분비량을 측정하였다. 결과 : 카드뮴 농도 0.1 mM에서 IL-6 분비량이 유의하게 감소됨을 관찰할 수 있었다(p<0.05). ZnCl2는 농도가 증가함에 따라 IL-6의 분비량이 증가되어 나타났다. 카드뮴에 의한 IL-6의 분비량이 ZnCl2와 EDTA에 의해 변화되는 양상을 알아보기 위하여, 카드뮴과 동일한 농도의 ZnCl2와 EDTA를 병행하여 처리하였다. 그 결과 카드뮴 농도 0.1mM에서 카드뮴과 ZnCl2 처치군, 카드뮴과 EDTA 처치군 모두에서 IL-6의 분비량이 카드뮴 단독 처치군보다 증가되어 나타남을 관찰할 수 있었다. 카드뮴에 의한 IL-6 mRNA 발현의 변화를 알아보기 위하여 카드뮴을 처치한 결과, 카드뮴 농도에 따라 일정한 변화는 나타나지 않았으며 카드뮴 농도 0.08 mM과 0.1 mM에서 대조군에 비해 IL-6 mRNA의 발현의 정도가 감소되는 것을 관찰할 수 있었다. 결론 : 카드뮴이 단핵성 세포에서 IL-6와 같은 cytokine의 분비를 억제함으로서 면역독성을 나타내는 것을 알 수 있다. 또한 카드뮴에 의해 유도된 IL-6의 분비량이 IL-6 mRNA 발현의 억제로 전사전단계(pretranscription level)에서 억제되며, 아연에 의해 분비량이 회복됨으로써 아연이 카드뮴에 대한 방어효과가 있음을 시사한다.