연구배경 : Paraquat는 P-450 reductase에 의해 반응성 산소유리기(ROS)를 발생시켜 세포막, 단백질, 핵산 등과 반응함으로써 세포손상을 유도하며 급성 폐 손상을 일으킨다. 최근 급성 폐 손상 및 급성 호흡곤란 증후군에 있어서 폐상피세포의 아포프토시스가 중요한 역할을 한다고 알려지기 시작하였다. 이에 반응성 산소유리기에 의한 폐 손상의 대표적 물질인 paraquat로 인한 폐상피세포의 세포죽음이 아포프토시스인지 확인하고 dexamethasone, N-acetylcysteine, 그리고 bcl-2가 paraquat로 인한 폐상피 세포죽음에 어떠한 영향을 미치는지 등을 연구하였다. 방법 : 폐상피세포주인 A549와 BEAS-2B 세포주, 그리고 bcl-2 construct를 유전자 주입한 A549 pcDNA3-bcl-2 세포주를 이용하였다. 아포프토시스는 Annexin V assay를 이용하여서 판정하였으며 세포독성 검사는 MTT assay를 이용하였다. Paraquat는 0, $1{\mu}M$, $10{\mu}M$, $100{\mu}$M, 1 mM, 10 mM의 농도로 사용하였다. Dexamethasone은 $1{\mu}M$의 농도로 paraquat 투여 12시간 전에 전처치하였고, N-acetylcysteine은 1 mM의 농도로 paraquat 투여 1시간 전에 전처치하였다. 결과 : 양 세포주 모두에서 paraquat는 농도와 시간 경과에 따라서 세포죽음을 증가시켰고, 이러한 세포죽음은 아포프토시스였다. N-acetylcysteine과 dexamethasone은 시간과 농도에 따라 약간의 차이가 있으나 전반적으로 10~30%의 방어효과가 있었다. Bcl-2를 과발현시킨 A549-bcl-2 세포주에서 A549-neo 세포주에 비해 paraquat에 의한 세포독성이 약 20~30% 정도 차단되었다. 결론 : Paraquat는 폐상피세포에서 아포프토시스를 유도하며, paraquat에 의한 아포프토시스는 마이토콘드리아 경로에 의해 일어날 것으로 추정된다.
포유류 난포의 폐쇄 과정은 매우 정교한 내분비적 조절작용에 의해 일어나며, 이 과정중에 발생하는 난포 내 과립세포의 퇴화는 핵응축 현상을 동반하는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 핵응축 현상과 관련하여 돼지 난소 내 폐쇄난포의 과립세포가 퇴화 시 동반되는 세포 사멸이 아포토시스의 과정에 의해서 일어나는지의 여부와 아포토시스 관련 주요 단백질 분해 효소인 캐스파제-3과 연관된 세포 사멸 기전과 관련이 있는지에 대해서 조사하고자 하였다. 돼지 난소로부터 정상 및 폐쇄난포를 분리하고 이들을 대상으로 조직학적으로 아포토시스 발생 여부를 확인하였고 난포로부터 각각 얻어진 과립세포를 대상으로 하여 아포토시스 과정으로 사멸하는 세포의 형태 및 캐스파제-3의 활성을 관찰 및 측정하였다. 폐쇄 중 돼지 난포 내 과립세포에서 핵의 분절이 흔히 관찰되었고, 유세포 측정기를 이용하여 세포 사멸율을 측정해 본 결과 사멸하는 세포의 수가 폐쇄난포의 과립세포에서 정상난포보다 매우 유의하게 높은 것으로 나타났다. 난포 조직 내 아포토시스 세포는 과립세포에 국한되어 관찰되었으며 협막세포에서는 아포토시스가 관찰되지 않았다. 최종적으로 캐스파제-3의 활성을 정상 및 폐쇄 난포에서 분리한 세포에서 측정해 본 결과 폐쇄난포의 과립세포에서 정상난포보다 유의하게 높은 활성을 보였다. 이와 같은 결과를 종합해 볼 때, 돼지 난포의 폐쇄 중 과립세포의 퇴화는 아포토시스 과정에 의해 일어나며, 캐스파제-3의 활성에 의존적인 것으로 사료된다.
연구배경: 정상세포는 보호되고 종양세포에 독성을 보인다고 알려진 TNF유전자족으로 새로이 확인된 TRAIL이 폐암세포에서 보이는 아포프토시스 효과를 확인하고, 아포프토시스로부터 세포를 보호하는 전사인자 $NF-{\kappa}B$가 TRAIL에 의하여 활성화 되는 정도를 평가하여 MG132의 $NF-{\kappa}B$활성억제가 TRAIL 유도성 아포프토시스를 감작시키는지를 확인하기 위하여 본 연구를 시행하였다. 방법: A549(wt p53) 및 NCI-H1299(null p53) 폐암세포주를 사용하였다. 세포독성 검사는 MTT assay를 이용하였고 아포프토시스는 Annexin V assay와 FACS 분석을 이용하였다. $NF-{\kappa}B$ 전사활성은 luciferase reporter gene assay를 이용하였고 $I{\kappa}B{\alpha}$ 분해는 western blot을 이용하였으며, TRAIL에 의해 활성화된 $NF-{\kappa}B$와 DNA 결합은 electromobility shift assay와 anti-p65 antibody를 이용한 supershift assay로 확인하였다. 결과: 1) TRAIL 100 ng/ml 농도에서 wild-type p53인 A549 폐암세포는 34.4%, p53 null인 NCI-H1299 폐암세포는 26.4%의 세포사를 관찰하였다. 2) Luciferase reporter gene assay로서 TRAIL에 의한 $NF-{\kappa}B$의 활성이 A549 $IgG{\kappa}B-luc$세포에서 2.45배 증가하고 NCI-H1299 $IgG{\kappa}B-luc$세포에서는 1.47배 증가함을 관찰하여 TRAIL에 의하여 $NF-{\kappa}B$가 활성화됨을 확인하였다. 3) MG132의 전처치로 TRAIL에 의한 $NF-{\kappa}B$의 활성이 A549 세포와 NCI-H1299 세포에서 각각 기저수준의 0.24, 0.21배로 강력히 억제되었다. 4) TRAIL단독으로 30% 전후의 세포독성이 MG132 전처치 후 TRAIL을 투여하면 두 세포주 모두에서 80% 이상의 세포독성이 관찰되어 MG132가 TRAIL유도성 아포프토시스에 감작효과가 있음을 확인하였다. 결론: 이상의 결과로 TRAIL에 상대적인 내성을 보이는 폐암세포주에서 MG132가 $NF-{\kappa}B$ 활성억제로서 TRAIL유도성 아포프토시스를 강화시키는 효과가 있음을 확인할 수 있었다. 따라서 본 연구는 향후 폐암치료에 있어서 TRAIL유도성 아포프토시스가 이용될 수 있는 가능성을 확인한 기초자료가 된다고 생각된다.
In order to elucidate the mechanism of infection on human macrophages, we peformed the 2-dimensional electrophoresis and the western blot analysis using the infected human macrophages with the spores of live and inactivated Sterne. We confirmed P21-activated kinase 2 protein which related to cell death(apoptosis) human macrophages at the early stage events. The inhibition of the P21-activated protein kinase 2 protein will be reduced apoptosis on infected human macrophages with Sterne spores.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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