표면부착에 의한 사람 폐포대식세포의 유전자 발현에 관한 연구

Adherence-induced gene expression in human alveolar macrophages

연구배경: 식세포인 호중구나 단핵세포는 생체 외실험에 사용하기 위한 세포분리법인 플라스틱 표면부착만으로도 세포활성화가 일어나 이후의 실험결과에 영향을 주고 이 과정에 염증반응과 관련된 물질의 유전자 전사 및 부착분자가 연관되어 있는 것으로 알려져 있다. 폐의 주된 면역세포인 폐포대식세포도 대부분 플라스틱 표면부착에 의해 세포를 분리하므로 사람의 폐포대식세포가 표면부착 자체에 의해 활성화되고 여기에 염증관련 유전자 및 부착분자가 관여하는지를 알아보기 위해 연구를 시행하였다. 방법: 적어도 한 쪽 폐가 정상인 사람에서 기관지폐포세척술을 통해 얻은 폐포대식세포를 대상으로 표면부착이 미치는 영향을 얄아보기 위해 부유상태와 부착상태에서 각각 시간에 따른 lL-8, SOD 및 CD11/CD18 mRNA 발현을 Northern blot analysis로 분석하였고 PMA와 fMLP로 추가 자극했을 경우 차이를 보이는지 알아 보았다. 결과: 1) 플라스틱 표면에 부착시킨 폐포대식세포는 염증 또는 면역에 관계되는 IL-8 mRNA 및 SOD mRNA의 발현이 부착시간 정과에 따라 증가하여 부착 8시간후에 최대로 나타났으나 CD18 mRNA 발현은 부착에 의해 증가되지 않았다. 2) 이런 mRNA의 증가는 PMA에 의해서는 부착여부와 관계없이 유도되었지만 fMLP에 의해서는 부착된 세포에서만 유도되었다. 결론: 이상의 결과로 플라스틱 표면부착에 의해 폐포대식세포에서 염증매개성 물질의 유전자발현이 증가되며 이는 표면부착에 의한 세포 활성화와 관계가 있을 것으로 생각된다.

Background: Neutrophils or monocytes separated in vitro by the adherence to plastic surface are known to be activated by surface adherence itself and subsequent experimental data might be altered by surface adherence. Adhesion molecules and gene transcription of the inflammatory mediators are known to be associated in this process. To evaluate whether adhesion molecule and transcriptional activation of the inflammatory substances are also involved in the activation of human alveolar macrophage by the adherence procedure, we designed this experiment. Method : Bronchoalveolar lavage was performed in the person whose lung of either side was confirmed to be nonnal by chest cr and alveolar macrophage was harvested. To measure the expression of Interleukin-8(IL-8) mRNA, manganese superoxide dismutase(SOD) mRNA and CD11/CD18 mRNA in human alveolar macrophage of both adherence state and suspension state, Northern blot analysis was done at 0, 2, 4, 8 and 24hrs after the adherence to plastic surface and during suspension state. Then, phorbol myristate acetate(pMA) and N-formyl-methionyl-leucyl-phenylalanine(fMLP) were added respectively in the same experimental condition. Result : 1) Human alveolar macrophages in the adherent state induced IL-8 mRNA and SOD mRNA expression which was maximal at 8 hours after the adherence to plastic surface. But we could not observe the upregulation of CD18 mRNA by surface adherence. 2) PMA induced these mRNA expression both in the adherent cell and the nonadherem cells, but the induction of mRNA expression by fMLP occurred only in the adherent cells. Conclusion: These results suggest that adherence of huamn alveolar macropahge is an important cell-activating event that may play a critical role in the modulation of lung inflammatory respones.