사람 구강상피세포에서 칼슘신호가 시토카인 발현에 미치는 영향

Abstract

[한글]사람 구강상피세포는 치아를 지지하는 치주조직의 부분이며 구강 내 다양한 세균의 독소와 알레르겐, 온도의 변화, 구강 내 삼투성 물질 등의 외부 신호에 대해 반응하는 일차방어선이다. 이러한 외부 신호와 연계된 구강상피세포 수용체로는 Toll-like receptors (TLRs)와 protease-activated receptors (PARs) 등을 들 수 있는데 TLRs과 PARs는 세포 내 칼슘신호를 활성화하는 것으로 다른 조직에서 주로 알려져 있다. 또한 다른 조직에서 세포내 칼슘신호의 활성화는 전 염증 시토카인인 인터루킨-8를 분비시킨다는 보고로 미루어 보아 사람 구강상피세포에서 다양한 경로를 통한 칼슘신호의 활성화는 염증 반응에 직접적 영향을 미칠 것으로 생각한다. 그런데 아직까지 구강상피세포에서 칼슘 신호의 특성과 세균 독소에 의한 칼슘신호와 시토카인 발현의 상관성에 대해 정확히 알려진 바 없다. 이에 본 연구에서는 사람으로부터 분리 배양된 구강상피세포에서 칼슘신호가 어떠한 특성을 갖고 있는 지와 세균 독소에 의한 칼슘신호의 변동, 그리고 염증 유도성 시토카인 발현 변화에 대해 세포생리학적과 생화학적 방법을 통해 알아보고자 하였다. Fura2가 축적된 사람 구강상피세포에서 그람양성균의 독소이며 TLR2의 작용제인 peptidoglycan (PGN)은 세포내 칼슘농도를 증가시켰다. PGN-유도성 칼슘신호는 외부로부터의 칼슘유입에 부분적으로 의존적이었다. 세포내 칼슘저장고의 칼슘통로인 1, 4, 5-trisinositolphosphate의 억제제인 2APB는 PGN-유도성 칼슘신호를 억제하였다. 또한 phophoslipase C 억제제인 U73122는 PGN-유도성 칼슘신호를 억제하였으나 비활성억제제인 U73433은 억제하지 못하였다. PGN은 인터루킨-8의 발현량을 증가시켰으며 이는 U73122와 세포내 칼슘치환제인 BAPTA-AM에 의해 억제되었다. 세포내 세포질그물망의 칼슘펌프인 scarco/endoplasmic reticulum Ca2+ ATPase의 억제제인 thapsigargin 은 인터루킨-8의 발현량을 증가시켰다. 이외 PAR1, 3, 4의 작용제인 thrombin과 PAR2 작용제인 trypsin은 칼슘신호와 인터루킨-8의 발현량을 각각 증가시켰다. 이상의 결과는 기존에 알려진 염증성 시토카인 신호전달 경로에서 칼슘신호의 활성화가 필수적인 신호임을 의미하며 이와 연관된 향 후 연구는 사람 구강상피세포에서 염증 발생과정의 생리적 이해에 필요하다고 판단된다.

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