Interferon-$\gamma$가 사람 폐포대식세포의 결핵균 탐식과 활성화에 미치는 영향

The Effect of IFN-$\gamma$ on the Phagocytosis of Mycobacterium tuberculosis and Activation of Human Pulmonary Alveolar Macrophage

연구배경: IFN-$\gamma$는 단핵식세포를 활성화시키며 여러 종류의 세포내 세균에 대한 숙주의 방어기전에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져있다. 그러나 사람에 있어서 IFN-$\gamma$의 항 결핵 효과와 작용기전에 대해서는 거의 알려진 바가 없다. 본 연구에서는 결핵의 발병기전에서 IFN-$\gamma$의 역할을 알아보기 위해 폐포대식세포의 결핵균 탐식과 TNF-$\alpha$ 생산에 IFN-$\gamma$가 미치는 영향을 알아보았다. 방 법: 활동성 폐질환이 없는 8명의 사람에게서 얻은 기관지 폐포세척액에서 폐포대식세포를 표면흡착법으로 분리하여 결핵균과 같이 배양하면서 ($1{\times}10^6$ cells/ml, $3{\times}10^7$ bacteria/ml) 배양액에 IFN-$\gamma$(300U/ml), LPS(0.5ug/ml), 자가혈청(10%)을 첨가하여 2시간 배양 후 항산성 염색(modified Kynion method)을 하여 결핵균을 탐식한 폐포대식세포를 관찰하였다. 그리고 폐포대식세포배양액에 IFN-$\gamma$(300U/ml), MTB($1{\times}106bacteria/ml$) and LPS(0.5ug/ml)를 각각 첨가하여 24시간 배양 후 상층액에서 TNF-$\alpha$의 농도를 ELISA method로 측정하였다. 그리고 IFN-$\gamma$(300U/ml), LPS(0.5ug/ml)로 24시간 자극한 폐포대식세포의 결핵균 탐식율도 관찰하였다. 결 과: IFN-$\gamma$는 폐포대식세포의 결핵균 탐식율을 증가시키지 않았으며(percentage of PAM-phagocytosed MTB: control: $22.1{\pm}4.9$, IFN-$\gamma$: $20.3{\pm}5.3$), 폐포대식세포를 24시간 자극하였을 때 폐포대식세포의 TNF-$\alpha$의 생산을 증가시키지 않았다 (control: $21{\pm}38pg/ml$, IFN-$\gamma$: $87{\pm}106pg/ml$). 그리고 IFN-$\gamma$로 24 시간 전처치한 폐포대식세포의 결핵균 탐식율 또한 증가하지 않았다(control: $24.5{\pm}9.5$, IFN-$\gamma$: $23.4{\pm}10.1$). 결 론: IFN-$\gamma$는 폐포대식세포의 결핵균 탐식과 TNF-$\alpha$ 생산에 영향을 미치지 않는다.

Background: IFN-$\gamma$ is known to activate mononuclear phagocytes and to mediate host defense mechanism against some intracellular microorganisms, but little is known about anti-mycobacterial activity and mechanism of IFN-$\gamma$ in human. In this study, we investigated the role of IFN-$\gamma$ in the pathogenesis of tuberculosis by observing the effect of IFN-$\gamma$ on the phagocytosis of M.tuberculosis(MTB) and on the production of TNF-$\alpha$ by human pulmonary alveolar macrophage. Method: Pulmonary alveolar macrophage(PAM) were prepared with adhesion purification method from bronchoalveolar lavage fluid obtained from 8 persorn without active lung lesion and cultured($1{\times}10^6cells/ml$) with MTB($3{\times}10^7$ bacteria/ml) with or without IFN-$\gamma$(300U/ml), LPS(0.5ug/ml) and autologous serum(10%). After 2 hours, the percentage of PAM-phagocytosed MTB was counted after AFB staining(modified Kynion method). TNF-$\alpha$ production by PAM stimulated by IFN-$\gamma$(300U/ml), MTB($1{\times}10^6bacteria/ml$) and LPS(0.5ug/ml) for 24hours was measured in culture supernatant using ELISA method. The degree of phagocytosis of MTB by PAM stimulated with IFN-$\gamma$(300U/ml) and LPS(0.5ug/ml) for 24hours was also investigated. Results: IFN-$\gamma$ did not influence the phagocytosis of MTB by PAM(percentage of PAM-phagocytosed MTB: control: $22.1{\pm}4.9$, IFN-$\gamma$: $20.3{\pm}5.3$) and did not increase TNF-$\alpha$ production by PAM (control: $21{\pm}38pg/ml$, IFN-$\gamma$: $87{\pm}106pg/ml$), and the degree of phagocytosis of MTB by PAM pre-stimulated with IFN-$\gamma$ for 24 hours, was not increased (control: $24.5{\pm}9.5$, IFN-$\gamma$: $23.4{\pm}10.1$). Conclusion: IFN-$\gamma$ does not influence on the phagocytosis of MTB and TNF-$\alpha$ production by PAM.