Bleomycin 유도 폐섬유화 모델에서 Wnt/β-catenin 신호 전달 과정의 역할

Abstract

배경: Wnt 신호 전달 과정은 발생 및 세포 분화, 암의 발생에 역할을 하여, 이상이 생길 경우 기형 및 암이 발생하며, β-catenin는 cadherin 단백질 복합물의 아단위로 고전적인 Wnt 신호 전달의 가장 중요한 분자이다. Wnt/β-catenin 신호 전달은 폐의 발생과 성장에도 중요한 조절자로 bleomycin 유도 폐섬유화증 모델에서 Wnt 및 그에 따른 목표 분자가 증가함이 유전자 발현 프로파일링에 의해 알려졌다. 미세 간섭 RNA(small interfering RNA, siRNA)는 RNA간섭에 중요한 역할을 하며, 유전자 침묵의 유용한 도구로서 질병의 치료에 도입되고 있다. 목적: bleomycin 유도 섬유화 마우스 모델에서 Wnt/β-catenin 신호 전달이 활성화되는 지를 확인하고, 이를 β-catenin 표적 siRNA를 이용해 차단하여 섬유화를 억제할 수 있는 지를 보고자 하였다. 방법: 문헌을 참고하여 β-catenin표적 siRNA를 제작하였고, 이를 마우스 폐 상피세포에 투여하여 β-catenin발현 억제를 확인하였다. 마우스 기도로 생리식염수를 주입한 대조군과 마우스 기도를 통해 bleomycin을 주입한 뒤 β-catenin표적 siRNA를 처치한 군과 그렇지 않은 군으로 나누었다. bleomycin투입 14일째에 마우스들을 희생하여 폐포새척액으로 염증세포와 염증성 사이토카인을, 폐조직으로 광학현미경검사와 폐섬유화점수 및 Sircol 콜라겐 분석을 시행하였고, 이로써 세 군의 염증과 폐섬유화를 비교하였다. 또한 RAW264.7 세포에 bleomycin을 처리한 뒤 β-catenin 표적 siRNA의 MMP-2 발현에 대한 영향을 보았다. 결과: bleomycin에 유도된 폐섬유화에서 β-catenin의 발현은 생체내와 실험실내에서 증가하였다. β-catenin 표적 siRNA는 염증 세포 및 염증성 사이토카인에는 영향이 없는 반면, β-catenin 발현을 억제하고 폐섬유화를 감소시켰다. RAW264.7 세포에 bleomycin를 처리한 뒤 β-catenin과 MMP-2의 발현이 증가되었는데, β-catenin 표적 siRNA를 처치한 세포에서는 MMP-2의 발현이 의미 있게 감소하였다. 마우스 폐 균등액에서 β-catenin 표적 siRNA에 의해 TGF-β와 MMP-2의 발현이 억제되었다. 결론: Bleomycin 유도 폐섬유화 모델에서 β-catenin 의 발현이 증가하였다. β-catenin 표적 siRNA를 이용하여 Wnt/β-catenin 신호 전달을 차단하면 TGF-β 및 MMP-2 발현이 줄고, bleomycin에 의해 생기는 폐섬유화가 감소한다. 그러므로 Wnt/β-catenin 신호 전달은 폐섬유화 질환의 중요한 병인이며 치료 표적으로 유용할 것이다.