Lipopolysaccharide가 배양 각질형성세포 및 말초혈액 단핵구의 Cytokines 유전자 발현에 미치는 영향 = The Effects of Lipopolysaccharide on Cytokine Gene Expression of cultured Keratinocytes and Peripheral Mononuclear Cells
목적 : 라포다당류(lipopolysaccharde LPS)는 glycolipids 복합물로 인체내의 여러 면역세포, 특히 혈액내의 단핵구/대식세포에 강력하고 다양한 형태의 자극제로 작용, 각종 사이토카인(cytokine)을, 포함한 여러 매개물질의 분비를 야기하며, 배양세포의 자극제로도 흔히 이용된다. 이에 LPS로 자극된 배양 각질형성 세포및 말초혈액 단핵구가 어떤 사이토카인 유전자를 발현하며 양자간에 그 차이는 어떤가를 알아보고자 한다.
대상 및 방법 : 포피절제술과 말초혈액 채취를 통해 얻어진 배양 각질형성세포 및 단핵구를 역전사 및 중합효소 연쇄반응을 사용하여 사이토카인 유전자 발현을 측정하였다.
결과 : 말초혈액 단핵구에서는 5㎍/㎖의 LPS로 자극한 경우 6 시간 및 24 시간 후 모두에서 대조군인 GAPDH를 포함하여 실험한 IL-1α, IL-1β, IL-2, IL-4, IL-6, IL-8, IL-10, TNF-α, TGF-α, TGF-β, GM-CSF 등 11 종류의 모든 사이토카인 유전자 발현을 볼 수 있었고 LPS를 주지 않은 군에서는 6 시간 및 24 시간 후 IL-2와 IL-6을 제외한 9 종류의 사이토카인 유전자 발현을 볼 수 있었으며 그 발현의 정도는 약했다. 각질형성세포에서는 LPS 처치 전 24 시간 동안 BPE를 제거한 각질형성세포 배양액을 사용했을 때 LPS를 주지 않은 경우와 5㎍/㎖의 LPS로 자극한 경우 모두 6 시간 및 24 시간 후 다 같이 어떤 유전자 발현도 볼 수 없었으며, 25㎍/㎖의 LPS로 자극한 경우 6 시간 후에는 유전자 발현이 없었으나 24 시간 후에는 IL-1α, IL-1β, IL-8, IL-10, TGF-α, TGF-β 및 GM-CSF의 유전자 발현을 볼 수 있었고, 이들의 발현 정도는 LPS의 농도가 높을수록 강하게 나타났다.
결론 : LPS가 배양 각질형성세포 및 말초혈액 단핵구의 사이토카인 유전자 발현을 자극하나 양세포간에는 뚜렷한 차이가 있었으며, 각질형성세포에서는 BPE가 cytokine 유전자 발현에 상당한 변수로 작용할 수 있음을 관찰할 수 있었다.
Lipopolysaccharde(LPS), a complex glycolipids, is the major component of the outermost membrane of Gram-negative bacteria. There is much interest in LPS because it provides a potent and pleiotrophic stimulus for immune cells, both in vitro and in vivo. It has been often used as the stimulant for several cultured cells, and is known to stimulate the keratinocytes to produce several cytokines.
To investigate the effects of LPS on cytokine gene expression of cultured keratinocytes and peripheral blood mononuclear cells (PBMC), we examined the transcripts of cytokine genes using the reverse transcription and polymerase chain reaction (RT-PCR) method with 13 cytokine-specifci primers.
The results were as follows :
1. LPS in a concentration of 5 ㎍/㎖ increased the transcription of all the cytokines we examined in PBMC, i.e., interleukin (IL)-1α, IL-1β, IL-2, IL-4, IL-6, IL-8, IL-10, tumor necrosis factor (TNF)-α, transforming growth factor (TGF)-α, TGF-β and granulocyte/macrophage-colony stimulating factor (GM-CSF).
2. In keratinocytes cultured in the media without bovine pituitary extract(BPE) for the last 24 hours, LPS in a concentration of 5 ㎍/㎖ did not stimulate any cytokine gene expression. However, LPS in a concentration of 25 ㎍/㎖ stimulated cytokine gene expression of IL-1α, IL-1β, TGF-α, TGF-β and GM-CSF-after 24 hours.
3. In keratinocytes cultured in the media containing BPE, LPS in both concentration of 5 ㎍/㎖ and 25 ㎍/㎖ stimulated cytokine gene expression of IL-1α, IL-1β, IL-8, IL-10, TGF-α, TGF-β and GM-CSF after 6 and 24 hours, respectively.
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