유전자조작마우스를 이용한 간의 수지상세포군 분석과 비알콜성지방간염 유도 시 간 수지상세포군 변화 분석

Abstract

간은 체내에서 가장 큰 장기이며 systemic한 혈액의 순환과, 음식물을 섭취한 후 장을 거쳐 들어오는 장내 미생물과 영양분이 풍부히 포함된 혈액이 교차되는 기관이다. 따라서 간에서는 장내 미생물이나 영양분 등 위부 항원을 인식하여 염증을 유발할 수 없게 면역관용(Immune Tolerance)이 일어나야 한다. 그렇기 때문에 간에는 항원을 인식하여 항원 특이적인 T 림프구 반응을 조절할 수 있는 항원제시세포(Antigen Presenting Cell, APC)가 존재하여야 한다. 대표적인 APC인 수지상세포(Dendritic Cell, DC)는 세포 표면 단백질들의 발현 양상에 따라서 여러 개의 subtype으로 구별된다. 그 중 피부, 장 점막, 폐 등 마우스의 non-lymphoid 조직에 존재하는 DC subtype들은 CD11b, CD103, 및 PDCA1등의 발현에 따라서 크게 CD11b+ DC, CD103+ DC, plasmacytoid DC(pDC)등으로 나누어진다. 본 연구에서는 마우스 간에 존재하는 DC subtype들을 분석하기 위해 다중칼라 유세포 분석기(multicolor flow cytometry, FACS)와 여러 유전자 조작마우스를 이용하였다. 우선 CD11c-eYFP마우스의 간을 관찰해 본 결과 CD11c를 높게 발현하고 있는 세포들이 portal area및 sinusoid를 따라 간 전체에 걸쳐 산재되어 있음을 확인하였다. 이를 보다 명확하게 분석하기 위해 간세포를 FACS를 통해 분석하였다. 간에 존재하는 CD11c+MHCIIhi DC population은 크게 CD103+CD11b-, CD103-CD11b+, CD103-CD11b- 세 종류의 세포들로 나눌 수 있었다. 이들 중, CD103+CD11b- population은 Fms-like tyrosine kinase 3 (Flt3, CD135)의 존재에 매우 의존적이었으며, classical DC (cDC)를 선택적으로 제거할 수 있는zDC-DTR(Diphtheria Toxin Receptor)마우스에 Diphtheria Toxin (DT)을 injection시 급격하게 감소되는 것을 확인하였다. 따라서 CD103+CD11b- population은 FLT3에 의존적인 cDC로 판단된다. 또한 이 population은 langerin (CD207)을 발현하고 있다는 것을 langerin-eGFP마우스를 사용하여 확인하였다. 간에 존재하는 pDC의 경우 Flt3-/- 마우스에서 매우 감소되어 있음을 확인하였고, 이 pDC들은 BDCA2-DTR마우스에 DT를 주사하여 제거할 수 있었다. 또한 예상한 바와 같이 zDC-DTR마우스에 DT를 주사한 경우에는 pDC의 변화가 관찰되지 않았다. 다음으로 비알콜성지방간염(Non-Alcoholic Steatohepatitis, NASH)을 유도한 마우스에서 간의 손상 정도에 따른 DC subtype들의 변화를 관찰하였다. 10주 동안 0.15% cholesterol과 40% fat이 함유된 Western Diet 를 급이하여 비알콜성지방간염을 유도한 LDLR-/-마우스에서는 CD11b+DC들의 수가 증가하며, pDC도 증가하는 경향을 보이나, CD103+DC는 감소하였다. 또한 BDCA2-DTR마우스의 골수를 LDLR-/-마우스에 이식한 후 13주 동안 western diet를 시행한 결과 pDC가 없는 경우, 간의 steatosis가 감소하고 간 손상 정도를 나타내는GOT, GPT 수치도 감소한다는 것을 관찰하였다. 따라서 pDC는 고지방 식이에 의한 NASH의 진행과정을 촉진 하는 것으로 판단된다.