Platelet-derived growth factor (PDGF) induces MUC8 gene expression in human airway epithelial cells

Abstract

[한글]

직접적인 흡입 또는 여러 성장인자나 활성 세포물질에 의해 체내에서 발생하는 활성산소는 기도에 염증을 일으키고, 점액 분비를 증가시키며, 만성 기도 염증 질환을 일으킨다. 이러한 활성산소 중 대표적인 것으로 과산화수소가 있으며 이는 세포내에서 다양한 경로를 통해 생성된다. 혈소판 유래 성장인자는 세포내에서 과산화수소의 생성을 증가시킨다는 것이 알려져 있다. 본 연구자는 사람 기도상피세포에서 혈소판 유래 성장인자에 의해 내인적인 과산화수소의 생성 증가 여부와 이로 인한 mucin gene 의 발현에 변화가 있는지를 확인해 보고자 하였다. 사람기도 상피세포에 혈소판 유래 성장인자를 처리시에 MUC8 gene의 mRNA 발현이 증가하는 것을 역전사 중합 효소 반응을 통해 측정하였다. 사람기도 상피내에 혈소판 유래 성장인자 처리시에 세포내 과산화수소의 생성이 증가한다는 것을 2′7′-Dichlorofluorescin diacetate 의 형광 발현이 증가하는 것을 통해 확인할 수 있었다. 항산화물질인 N-acetylcysteine 을 전처치 할 경우, 혈소판 유래성장 인자를 처리시에 세포내 과산화수소 생성이 증가하지 않았고, MUC8 gene의 mRNA 과발현도 나타나지 않음을 확인하였다. 본 연구에서 사람 기도 상피세포에서 혈소판 유래 성장인자에 의해 여러 mucin gene 중에 MUC8 gene의 발현이 증가하는 것을 확인하였다.

[영문]Reactive oxygen species (ROS) which are either directly inhaled or generated by cytokines or growth factors, cause inflammation in the airway epithelial cells, increase secretion of mucus, and lead to chronic inflammatory airway disease. Hydrogen peroxide (H2O2), which is a common type of ROS, is formed by various pathways in the intracellular system. Platelet-derived growth factor (PDGF) is known to increase the generation of hydrogen peroxide in a few non-phagocytic cells. We intended to verify that there was a change in the expression of mucin gene induced by PDGF in human airway epithelial cells, and that H2O2 induced by PDGF caused an increase in the expression of mucin gene. RT-PCR results showed that expression of MUC8 mRNA was increased in PDGF-treated NCI-H292 cells. By applying chemical probe 2′7′-Dichlorofluorescin diacetate (DCFH-DA) to the cells, and using flow cytometry to quantify fluorescence, we found that the production of intracellular hydrogen peroxide increased in PDGF-treated NCI-H292 cells. However, when the cell was pre-treated with the antioxidant N-acetylcysteine (NAC), neither increase in the formation of intracellular H2O2 nor over-expression of MUC8 mRNA were observed. In this study, we confirmed that intracellular H2O2 is produced by PDGF in human airway epithelial cells, and also that, among various mucin genes, the expression of MUC8 gene increases in consequence.