The Effect of E. coli Lipopolysaccharide on the Secretion of Mucin in Cultured Dog Gallbladder Epithelial Cells = 대장균 내독소가 배양한 개의 담낭 상피 세포의 점액질 분비에 미치는 영향

국문 초록 (Abstract)

연구목적: 점액질은 담즙의 결정화(nucleation)에 중요한 작용을 하며, 담낭 내 담즙의 감염시 점액질의 분비가 증가된다. 본 연구의 목적은 E.coli의 내독소(lipopolysaccharide)가 배양한 개의 담낭 상피 세포의 점액질 분비에 어떤 영향을 미치는지를 밝히는데 있다. 또한 내독소가 점액질의 분비에 영향을 미친다면 점액질 분비 매개 물질로 알려진 NO 혹은 TNF-α에 의해 매개되는지를 밝히고자 한다.
대상 및 방법: 담낭 상피 세포는 Transwell system으로 배양하였다. 담낭 상피세포가 배지위에서 충분히 자라면 2 uCi의 N-actyl-D-glucosamine으로 24시간 동안 표지한 후, 세포를 생리 식염수로 세척한다. 세척된 세포는 혈청이 없는 배양액을 넣고 다양한 농도의 내독소, nitric oxide inhibitor(L-NAME), TNF-α등의 물질과 함께 1시간 동안 둔 후 배양액에서 점액질의 양을 측정하였다. 세포 독성은 배양액 내의 lactic dehydrogenase를 측정함으로서 밝혔다.
결과: 내독소는 100 ug/ml의 농도에서는 대조군의 1.6배, 200 ug/ml의 농도에서는 대조군에 비해 2.6배의 점액질을 분비시켰다. 내독소에 의한 담낭 상피 세포의 점액질 분비 증가는 시간과 내독소의 농도에 비례하였다. 200 ug/ml의 내독소는 담낭 상피 세포에 독성을 나타내지 않았다. TNF-α는 점액질의 분비를 자극하지 않았으며, TNF-α 및 NO 길항제는 내독소에 의한 점액질 분비 증가를 억제하지 못하였다.
결론: 본 연구는 E. coli 내독소가 점액질 분비를 증가시키는 것을 밝혔으며 또한 내독소에 의한 점액질 분비 증가는 NO 혹은 TNF-α와는 연관이 없음을 밝혔다. 이러한 결과는 담석의 생성 기전 및 담낭 질환의 연구에 기여할 것으로 생각된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Purpose: Infection of the gallbladder is associated with mucin hypersecretion, and mucins have been identified as potent pronucleators in bile. The goal of the present study was to determine whether lipopolysaccharied (LPS) of E. coli was capable of increasing mucin release from cultured dog gallbladder epithelial cells (DGBE), if this increases in mucin secretion was mediated through NO or TNF-α.
Materials and Method: DGBE were cultured in Transwell system. Confluent DGBE were labeled with 2 uCi radioactive N-acetyl-D-glucosamine for 24 hr. After washing steps, cells were incubated with different concentration of LPS (50 ug/ml - 200 ug/ml), LPS plus nitric oxide synthase (NOS) inhibitor (L-NAME), LPS plus TNF-α antibody, and TNF-α only. Mucin secretion into the culture medium was measured after precipitation of the glycoproteins with trichloroacetic/phosphotungstic acid (10 %:1 %). Cell toxicity was evaluated by measuring leakage of lactic dehydrogenase into the media.
Results: It was showed that LPS increased the amount of secreted mucin from
cultured DGBE over that in controls 1.6 fold at 100 ug/ml and 2.6 fold at 200 ug/ml of LPS. The increase of mucin in the media by LPS was dose- and time-dependent.
There was no increase of lactic dehydrogenase (LDH) activity in the LPS treated group compared with control group. Exogenous TNF-alpha did not stimulated mucin secretion in DGBE, and neither TNF-alpha antibody nor NOS inhibitor (L-NAME) inhibited LPS stimulated mucin secretion.
Conclusion: It is demonstrated that LPS stimulates mucin secretion in DGBE, and this stimulation is not mediated via NO or TNF-α. These findings have important
pathophysiologic implications in gallstone formation.