RAW 264.7 대식세포에서 지질 다당류에 의한 미세먼지(PM2.5) 유발 염증 반응 증진에 미치는 ROS-NF-κB 신호 전달 경로의 역할 (The Role of ROS-NF-κB Signaling Pathway in Enhancement of Inflammatory Response by Particulate Matter 2.5 in Lipopolysaccharide-stimulated RAW 264.7 Macrophages)

서지정보

· 발행기관 : 한국생명과학회
· 수록지 정보 : 생명과학회지 / 31권 / 12호 / 1110 ~ 1119페이지
· 저자명 : 권다혜, 김다혜, 김민영, 황보현, 지선영, 박세광, 정지원, 김미영, 이혜숙, 정재훈, 남수완, 황혜진, 최영현

초록

본 연구의 목적은 LPS가 처리된 RAW 264.7 대식세포에서의 염증 반응이 미세먼지(PM2.5)에 의해 더욱 증가될 수 있는지를 조사하는 것이다. 이를 위하여 LPS와 미세먼지(PM2.5)가 단독으로 처리되거나 LPS가 존재하는 조건에서 미세먼지(PM2.5)가 처리된 RAW 264.7 세포에서 염증 매개변수와 ROS의 생성 정도 및 염증 조절 유전자들의 발현 수준을 조사하였다. 본 연구의 결과에 의하면 세포 독성이 없는 범위에서 LPS가 처리된 세포에서 미세먼지(PM2.5)는 염증성 매개 인자(NO 및 PGE2) 및 cytokine (IL-6 및 IL-1β)의 생성 수준이 각각의 단독 처리군에 비하여 매우 증가되었으며. 이는 이들의 생성에 관여하는 유전자들의 전사 및 번역 수준에서의 발현 증가와 연관성이 있었다. 또한, LPS가 처리된 RAW 264.7 세포에 미세먼지(PM2.5)가 노출되었을 때, 핵에서 NF-κB의 발현이 더욱 증가하였고, 세포질에서는 NF-κB 뿐만 아니라 IκB-α의 발현이 감소되었다. 이러한 결과는 LPS와 미세먼지(PM2.5)의 단독 처리에 비하여 동시 처리된 경우 NF-κB 신호계의 활성이 더욱 증가하여 염증성 유전자들의 전사 활성 촉진에 기여하였음을 의미한다. 나아가 LPS가 처리된 RAW 264.7 세포에서 미세먼지(PM2.5)에 의해 ROS 생성이 크게 증가되었지만 NF-κB 억제제는 ROS의 생성을 감소시키지 못하였다. 그러나, ROS 생성을 인위적으로 억제하였을 경우, 미세먼지(PM2.5)에 의해 증가된 염증 매개 인자의 발현 및 생성과 NF-κB의 활성화가 모두 감소되었다. 따라서, 본 연구의 결과는 LPS가 처리된 RAW 264.7 세포에서 미세먼지(PM2.5)에 의해 유도된 NF-κB 매개 염증 반응의 증가는 ROS 생성 의존적 현상임을 시사한다.

영어초록

The purpose of this study was to investigate whether the inflammatory response in lipopolysaccharide (LPS)-treated RAW 264.7 macrophages could be promoted by particulate matter 2.5 (PM2.5) stimulation. To this end, the levels of inflammatory parameters, reactive oxygen species (ROS) and inflammation-regulating genes were investigated in RAW 264.7 cells treated with PM2.5 in the presence or absence of LPS. Our results showed that the production levels of pro-inflammatory mediators (nitric oxide and prostaglandin E2) and cytokines (interleukin-6 and -1β) were significantly increased by PM2.5 stimulation in LPS-treated RAW 264.7 cells, which was correlated with increased expression genes involved in their production. In addition, when LPS-treated RAW 264.7 cells were exposed to PM2.5, nuclear factor-kappaB (NF-κB) expression was further increased in the nucleus, and the expression of inhibitor of NF-κB as well as NF-κB in the cytoplasm was decreased. These results suggest that the co-treatment of PM2.5 and LPS further increases the activation of the NF-κB signaling pathway compared to each treatment alone, thereby contributing to the promotion of transcriptional activity of inflammatory genes. Furthermore, although the generation of ROS was greatly increased by PM2.5 in LPS-treated RAW 264.7 cells, the NF-κB inhibitor did not reduce the generation of ROS. In addition, when the generation of ROS was artificially suppressed, the production of inflammatory mediators and the activation of NF-κB were both abolished. Therefore, our results suggest that the increase in the NF-κB-mediated inflammatory response induced by PM2.5 in LPS-treated RAW 264.7 macrophages was a ROS generation-dependent phenomenon.

참고자료

· 없음