일차배양된 사람 성상교세포에서 fas ligand와 fas의 발현

Abstract

[한글]

성상교세포는 중추신경계내에 가장 많은 수를 차지하는 세포로서 다양한 생리학적기능과 중추신경계내 면역학적인 활성을 담당하며, 여러 신경계 질환에서 성상교세포는 활성화되어 질병의 진행 과정에 관여할 것으로 여겨지고 있으며, 이 과정에 세포고사가 많은 부분을 차지할 것으로 생각된다. 세포고사는 세포의 종류에 따라 다양한 자극에 의해 유발될 수 있으며, 특이한 리간드-수용기를 통해서도 유도된다. 본 연구에서는 사람의 대뇌 피질에서 성상교세포를 분리 배양하여 fas ligand와 fas의 발현과 사이토카인이 fas ligand와 fas 발현에 미치는 영향을 관찰하고, 이들을 통한 세포고사를 실험하여 다음 결과를 얻었다.

태아와 성인 사람 대뇌 피질에서 분리하여 배양한 성상교세포에서 fas ligand와 fas가 자극하지 않은 상태에서도 발현되었다. 태아 성상교세포에서 fas의 발현은 IL-1, PMA (phorbol myristate acetate) 및 TNF-a에 의해 증가하였으며, 성인 성상교세포에서는 IL-1과 TNF-a에 의해 fas의 발현이 증가하였으나 그 정도가 태아 성상교세포에 비해 적었으며 PMA에 의해서는 태아 성상교세포와는 달리 fas 발현의 변화가 관찰되지 않았다. Fas ligand는 IL-1, IL-2, IL-6, PMA 및 TNF-a에 의해 발현이 증가하였다. 성상교세포와 MOLT-4 세포의 배양 실험에서 성상교세포에 발현한 fas ligand가 fas를 발현하는 표적 세포인 MOLT-4 세포에서 세포고사를 유발할 수 있음을 관찰하였다. 태아 성상교세포는 IFN-r와 TNF-a를 전처치하면 항fas항체 자극에 의해 세포고사가 유발되었으며, 성인 성상교세포에서는 IFN-r와 TNF-a를 전처치하여도 항fas 항체 자극에 의해 세포죽음이 일어나지 않았다. 태아 성상교세포에서의 fas매개 세포죽음은 단백 합성 억제제인 cycloheximide에 의해 증가하였는데, 이때 세포고사와 세포괴사 모두 증가하였다. 세포질내 glutathione 합성을 억제하는 buthionine sulfoxine은 fas매개 세포죽음에 영향을 미치지 않았다. Dexamethasone은 10**-6 M의 농도에서 성상교세포의fas 매개 세포죽음을 12 시간까지 억제하였으며, 10**-5M의 농도에서는 24 시간까지 억제하였다. Dexamethasone에 의한 세포죽음의 억제는 세포고사에 국한되었다.

이상의 결과로 사람의 성상교세포는 fasligand와 fas를 발현함으로써, 정상 상태에서는 fasligand를 통한 능동적인 면역억제 기전을 통하여 면역특권을 유지하는데 관여할 수 있고, 여러 신경계 질환에서 fas ligand와 fas를 경유하는 세포죽음 기전을 통하여 질병

의 진행 과정에 수반되는 세포죽음에 중요한 역할을 담당할 것으로 생각된다.

[영문]

Astrocytes which are the most abundant glial cells in a central nervous system, are known as multipotent cells and immunologically competent cells in brain. Reactive gliosis is thought to participate a pathogenic process in many neurologic diseases. Therefore this study was designed to address 1) the expression of fas ligand and fas in human astrocytes md, 2) regulatory function of various cytokines on the expression of fas ligand and fas in human astrocytes.

Fas and fas ligand were expressed constitutively in cultured human astrocytes. IL-1, IL-2, IL-6, PMA and TNF-a increased the expression of fas ligand. IL-1, PMA and TNF-a increased the expression of fas in fetal astrocytes, and IFN-r potentiated the effect of IL-1 and TNF-a. These effects of cytokines on the

expression of fas were not seen in adult astrocytes. Astrocytes induced the cell death of MOLT-4 cells viatheir fas ligands. Agonistic antibody to fas, CH-11, induced the cell death in fetal astrocytes when they were treated with IFM-r and TNF-a. Fas-mediated cell death in fetal astrocytes was increased with a treatment of cycloheximide, a potent protein synthesis inhibitor. Cycloheximide increased apoptotic and necrotic cell death induced by CH-11. Buthionine sulfoxine, which decreases the cytosolic glutathione, did not affect the fas-mediated cell death in human astrocytes. Dexamethasone delayed fas-mediated apoptosis but could not block the cell death completely.

As a conclusion, astrocytes may have an active role in cell death occurred in brain to maintain its immune privileged state during development and to participate pathologic process in neurologic diseases.