Expression and localization of surfactant proteins in human nasal epithelium

Abstract

[한글]

표면활성제 연관 단백은 SP-A, SP-B, SP-C, SP-D로 기술하고 있으며 표면 활성제의 대사 및 숙주의 방어기전에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 그러나 사람 정상 코점막에서의 표면활성제 단백의 존재 여부에 대해서는 많은 연구가 되어있지 않았다. 본 연구에서는 비중격 수술에서 얻은 하비갑개점막의 코 점막과 배양된 passage-2 사람 정상 코점막 상피세포에서 발현되는 각종 표면활성제 단백의 종류와, 이러한 단백의 발현 정도가 점액 섬모 분화 정도에 어떤 영향을 받는지 또 상기도와 하기도에서 특정 표면활성단백유전자의 발현의 차이가 있는지 알아보고자 하였다. 배양한 사람 정상 코점막 상피세포 및 코점막에서 추출한 mRNA로 역전사 중합효소반응을 시행하였으며, 코점막 표본에서 면역조직화학염색으로 표면활성제 단백을 확인하였다. 배양한 사람 정상 코점막 상피세포의 용해물로서 Western blot analysis를 시행하였다. 이와같은 실험결과 SP-A2, SP-B 그리고 SP-D mRNA가 사람 정상 코점막 상피세포와 사람 코 점막에서 발현된 것을 확인 할 수 있었으며, 사람 폐 조직에서는 그 외에도 SP-A1, SP-C mRNA가 발현되어, 상기도와 하기도에서 발현되는 표면활성단백유전자에 차이가 있는 것을 확인하였다. 면역조직화학염색의 결과 표면활성제 단백은 표면상피세포의 섬모상피세포 및 점막밑샘의 장액선포에 위치하고 있는 것을 확인하였다. SP-A, SP-B 그리고 SP-D는 배양한 사람 정상 코점막 상피세포에서 발현 되었고, 각 단백질의 mRNA는 점액 섬모의 분화정도에 따라 변화하였다. 점액 섬모의 분화정도는 점액세포의 표시자인 MUC5AC와 섬모세포 표시자인 MUC8이 증가하고, 평편상피세포의 표시자인 cornifin-α가 감소한 것으로 판단하였다. 그러나 단백질 단계에서는 SP-A와 SP-D 은 증가 하였으나, SP-B는 증가하지 않았다. 그 이유는 정확히는 밝혀지지 않았으나, 이는 SP-B가 mRNA를 안정화시키는 다른 경로로 인하여 조절이 될 가능성 혹은 전사 후 조절경로가 있을 가능성 및 SP-B의 반감기가 다른 것 보다 짧을 수 있다는 가능성을 추측하였다. 위와같은 실험결과 사람 정상 코점막 상피세포와 코점막에서 SP-A, SP-B, 그리고 SP-D가 발현이 되는 것을 확인하였고, 또 이것이 점막의 섬모 상기도에서 이러한 표면활성제 단백의 역활에 대해서는 추가 연구가 필요할 것으로 생각된다.

[영문]Surfactant proteins (SPs) are designated SP-A, SP-B, SP-C and SP-D, and play an important role in surfactant metabolism and the host defense mechanism in the lung. This study investigates expression of the different SP types in human nasal mucosa and cultured normal human nasal epithelial (NHNE) cells and whether the expression of SP mRNA is influenced by the degree of mucociliary differentiation. Reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR) was performed with mRNA from cultured NHNE cells and nasal mucosa. Immunohistochemical staining for SPs was performed on nasal mucosa specimens. Western blot analysis was performed on cell lysates from cultured NHNE cells. SP-A2, SP-B and SP-D mRNAs were expressed in normal NHNE cells and human nasal mucosa. SPs were localized in ciliated cells of the surface epithelium and serous acini of submucosal glands. SP-A, SP-B and SP-D proteins were expressed in cultured NHNE cells. The degree of mucociliary differentiation influenced expression of the SP gene. We demonstrate that SP-A, SP-B and SP-C are expressed in human nasal mucosa and cultured NHNE cells. Further study of the functional role of SPs in the upper airway is required.