인체 기관지 상피세포와 쥐의 대식세포에서 콜히친의 Interleukin-1 수용체 길항제 생성자극

Abstract

천식의 병리기전에 기도의 만성염증이 관여한다는 것이 알려짐에 따라, 천식의 치료제로서 항염증, 면역조절제에 대한 관심이 증가되어 왔다. 콜히친은 안전하고 저렴한 항염증 면역조절제로서 천식의 치료에 효과가 있다는 보고들이 있으나, 기도 내에서 염증과 천식에 어떠한 역할을 하는 지에 대해 잘 알려진 바는 없다. 인터루킨 1(IL-1)은 염증과 조직손상에 있어 중요한 매개체이며, 국소조직 내에서 IL-1과 IL-1수용체 길항제(IL-1 receptor antagonist; IL-1Ra)의 균형은 염증의 경과와 결과에 있어 중요한 역할을 한다. 천식에 있어서는 IL-1Ra의 증가가 기도염증과 후기천식반응에 억제 효과가 있다는 보고가 있다. 이상의 보고내용을 근거로 본 연구에서는 기도 내에서 콜히친에 의한 항염증작용이 IL-1Ra에 의해 매개될 수 있다는 가설을 세우고, 콜히친이 정상 인체 기관지 상피세포와 쥐의 대식세포인 Raw 264.7 세포에서 IL-1Ra의 생성을 증가시키는지를 실험적으로 증명하고자 하였다. 정상 인체 기관지 상피세포에서 콜히친의 투여 농도와 시간에 비례한 IL-1Ra생성증가가 관찰되었으며, 이때 생성되는 IL-1Ra의 아형은 intracellular IL-1Ra I mRNA가 증가되어 관찰되었지만 콜히친 농도에 따른 mRNA발현의 차이는 없었다. Raw 264.7 세포에서또한 콜히친의 투여 농도와 시간에 비례한 IL-1Ra생성증가가 관찰되었으며, 이때 생성되는 IL-1Ra의 아형은 secreted IL-1Ra mRNA가 증가되어 관찰되었다. 그러나 정상 인체 기관지 상피세포와는 달리 콜히친의 용량과 시간에 따른 IL-1Ra mRNA의 증가가 관찰되었다. BALB/c 쥐에게 콜히친을 복강내 주사한 후 폐조직과 기관지 폐포 세척액에서 IL-1Ra의 생성이 증가되었다. 콜히친을 투여한 정상 인체 기관지 상피세포와 Raw 264.7 세포에 대표적인 MAPK(mitogen activated protein kinase)경로 억제제인 PD98059를 투여한 후 IL-1Ra생성을 관찰하였을 때 두 세포군 모두에서 PD98059의 농도에 비례하여 감소하는 것이 관찰되었다. 이상의 결과에서 기도에서 콜히친은 IL-1Ra의 생성을 유도하고 IL-1Ra를 통한 항염증작용을 할 것으로 보이며, 적어도 콜히친에 의한 IL-1Ra의 생성에는 MAPK경로가 관여할 것으로 사료된다.; Asthma is a syndrome characterized by a variable degree of airflow obstruction, bronchial hyperresponsiveness, and airway inflammation. There is growing interest in the potential of anti-inflammatory, immunomodulatory drugs in asthma therapy. Colchicine is an inexpensive and safe medication, that has unique anti-inflammatory properties. IL-1 is an important mediator of inflammation and tissue damage. Moreover, the ratio of IL-1 to IL-1Ra (IL-1 Receptor antagonist) is instrumental in influencing the course and outcome of human inflammatory and immune diseases. This study aimed to determine if IL-1Ra mediates the anti-inflammatory effect of colchicines in bronchial epithelial cells. Normal human bronchial epithelial (NHBE) cells and Raw 264.7 cells (transformed mouse macrophage cell line), and BALB/c mouse were treated with colchicines. And then IL-1Ra production was investigated. Colchicine stimulates NHBE and Raw cells to release IL-1Ra into supernatant in a dose- and time-dependent manner. The major isoform of IL-1Ra in NHBE cells is type I icIL-1Ra, whereas that of Raw cells is sIL-1Ra. The IL-1Ra up-regulation is blocked by a specific inhibitor (PD98059) in MAPK pathways. In vivo treatment with colchicine (BALB/c mouse) induces secretion of IL1-Ra into BAL fluid.