PM_(10)이 A549 cells에서 proinflammatory cytokines의 발현에 미치는 영향 Particulate matter from Asian dust storms induces proinflammatory cytokines expression in A549 epithelial cells원문보기
미세먼지는 여러 가지 유기물과 무기물의 복합체로 그 구성 성분이 시간과 장소에 따라 다르고 모양과 크기도 일정하지 않으며, 특히 지름 10 ㎛이하의 미세먼지 (particulate matter 10; PM10)는 흡입이 가능한 입자의 크기여서 하부기관지 및 폐의 가스-교환부분까지 침착하여 호흡기계에 손상을 일으킬 수 있다. 본 연구에서는 황사에 포함된 PM10과 비황사 시기에 포집된 PM10이 폐상피세포주에 작용하여 전염증성 사이토카인 (...
미세먼지는 여러 가지 유기물과 무기물의 복합체로 그 구성 성분이 시간과 장소에 따라 다르고 모양과 크기도 일정하지 않으며, 특히 지름 10 ㎛이하의 미세먼지 (particulate matter 10; PM10)는 흡입이 가능한 입자의 크기여서 하부기관지 및 폐의 가스-교환부분까지 침착하여 호흡기계에 손상을 일으킬 수 있다. 본 연구에서는 황사에 포함된 PM10과 비황사 시기에 포집된 PM10이 폐상피세포주에 작용하여 전염증성 사이토카인 (proinflammatory cytokines) 및 cytokine messenger RNA (mRNA)의 발현에 어떤 영향이 있는지를 관찰하여 기관지 천식과 만성 폐쇄성 폐질환등 호흡기 질환의 증상 악화기전에 미치는 역할을 규명하고자 하였다. 공기 포집기 (HV 500F, sibata model)를 이용하여 황사와 비황사 기간에 하루 6시간씩 실외의 장소에서 대기분진을 membrane filter에 포집한 다음, PM10입자를 추출하고 폐암 상피세포주인 A549 cells (한국세포은행주)에 PM10을 각 농도에 맞게 (10 ㎍/㎖, 100 ㎍/㎖, 500 ㎍/㎖) 노출시켰다. 각각의 노출된 세포로부터 interleukin (IL)-1α, IL-1β, IL-8, granulocyte macrophage colony stimulating factor (GM-CSF)의 mRNA를 역전사중합효소연쇄반응 (reverse transcriptase polymerase chain reaction; RT-PCR) 방법으로 측정하고 cytokines 생산은 효소면역측정법 (enzyme linked immunosorbent assay; ELISA)를 이용하여 측정하였다. 황사 및 비황사 기간 중 포집된 PM10을 가했을 시 가하지 않은 대조군에 비하여 IL-1α, IL-8, IL-1β, GM-CSF mRNA와 cytokines의 발현이 유의하게 높았으며, 황사 기간의 PM10에 노출된 세포의 IL-8, IL-1α mRNA는 비황사 기간의 PM10에 노출된 세포의 mRNA보다 증가되어 있었고 농도에 의존하여 의미 있게 증가하는 소견을 보였다. IL-8과 IL-1β의 생산도 PM10의 농도에 의존하여 의미 있게 증가하는 소견을 보였으나 GM-CSF는 황사와 비황사 기간에 유의한 차이가 없었다. 이러한 결과를 볼 때 PM10은 A549 cells에서 전염증성 사이토카인의 발현을 증가시키고, 비황사 기간보다 황사 기간 중 대기 중에서 채취한 PM10에 노출된 A549 cells에서 전염증성 사이토카인의 발현을 더욱 증가시키는 것을 알 수 있었다. 따라서 황사 기간의 PM10에 의한 전염증성 사이토카인의 발현 증가가 만성 호흡기 질환의 증상 악화기전에 연관되어 있을 가능성을 시사하였다.
미세먼지는 여러 가지 유기물과 무기물의 복합체로 그 구성 성분이 시간과 장소에 따라 다르고 모양과 크기도 일정하지 않으며, 특히 지름 10 ㎛이하의 미세먼지 (particulate matter 10; PM10)는 흡입이 가능한 입자의 크기여서 하부기관지 및 폐의 가스-교환부분까지 침착하여 호흡기계에 손상을 일으킬 수 있다. 본 연구에서는 황사에 포함된 PM10과 비황사 시기에 포집된 PM10이 폐상피세포주에 작용하여 전염증성 사이토카인 (proinflammatory cytokines) 및 cytokine messenger RNA (mRNA)의 발현에 어떤 영향이 있는지를 관찰하여 기관지 천식과 만성 폐쇄성 폐질환등 호흡기 질환의 증상 악화기전에 미치는 역할을 규명하고자 하였다. 공기 포집기 (HV 500F, sibata model)를 이용하여 황사와 비황사 기간에 하루 6시간씩 실외의 장소에서 대기분진을 membrane filter에 포집한 다음, PM10입자를 추출하고 폐암 상피세포주인 A549 cells (한국세포은행주)에 PM10을 각 농도에 맞게 (10 ㎍/㎖, 100 ㎍/㎖, 500 ㎍/㎖) 노출시켰다. 각각의 노출된 세포로부터 interleukin (IL)-1α, IL-1β, IL-8, granulocyte macrophage colony stimulating factor (GM-CSF)의 mRNA를 역전사중합효소연쇄반응 (reverse transcriptase polymerase chain reaction; RT-PCR) 방법으로 측정하고 cytokines 생산은 효소면역측정법 (enzyme linked immunosorbent assay; ELISA)를 이용하여 측정하였다. 황사 및 비황사 기간 중 포집된 PM10을 가했을 시 가하지 않은 대조군에 비하여 IL-1α, IL-8, IL-1β, GM-CSF mRNA와 cytokines의 발현이 유의하게 높았으며, 황사 기간의 PM10에 노출된 세포의 IL-8, IL-1α mRNA는 비황사 기간의 PM10에 노출된 세포의 mRNA보다 증가되어 있었고 농도에 의존하여 의미 있게 증가하는 소견을 보였다. IL-8과 IL-1β의 생산도 PM10의 농도에 의존하여 의미 있게 증가하는 소견을 보였으나 GM-CSF는 황사와 비황사 기간에 유의한 차이가 없었다. 이러한 결과를 볼 때 PM10은 A549 cells에서 전염증성 사이토카인의 발현을 증가시키고, 비황사 기간보다 황사 기간 중 대기 중에서 채취한 PM10에 노출된 A549 cells에서 전염증성 사이토카인의 발현을 더욱 증가시키는 것을 알 수 있었다. 따라서 황사 기간의 PM10에 의한 전염증성 사이토카인의 발현 증가가 만성 호흡기 질환의 증상 악화기전에 연관되어 있을 가능성을 시사하였다.
PM10 (Particulate matter with a diameter < 10 ㎛), which is differently characterized by different environmental conditions, is a complex mixture of organic and inorganic compounds. Asian dust event caused by meteological phenomena can also present unique particulate matters in affected areas. This s...
PM10 (Particulate matter with a diameter < 10 ㎛), which is differently characterized by different environmental conditions, is a complex mixture of organic and inorganic compounds. Asian dust event caused by meteological phenomena can also present unique particulate matters in affected areas. This study was designed to investigate cytokines produced by A549 epithelial cells exposed to particles collected during both Asian dust and non-dusty period. We collected air samples using high volume air sampler (Sibata Model HV500F) with air flow at 500ℓ/min for at least 6 hours. Cytokine messenger RNA (mRNA) was measured using reverse transcriptase polymerase chain reaction (RT-PCR) and cytokine protein production by enzyme linked immunosorbent assay (ELISA). A549 cells were exposed to 10 to 500 ㎍/㎖ of suspension of PM10 for 24 hours. Each was compared with those in the control non-exposed cells. The mRNA levels of interleukin (IL)-8, IL-Iβ, granulocyte macrophage colony stimulating factor (GM-CSF) were increased after exposed to PM10 collected during Asian dust period, compared to those in non-dusty period and the control, in a dose dependent manner. Cytokine production in supernatants of A549 cells incubated with 10 to 500 ㎍/㎖ of PM10 suspension of Asian dust period increased in a dose dependent manner for IL-8 and IL-1β, not in the control and non-dusty period. In conclusion, A549 cells exposed to PM10 collected during Asian dust period produce proinflammatory cytokines more than those during non-dusty period. These cytokines will enhancing the local inflammatory response in the airways and could also contribute to the systemic component of this inflammatory process.
PM10 (Particulate matter with a diameter < 10 ㎛), which is differently characterized by different environmental conditions, is a complex mixture of organic and inorganic compounds. Asian dust event caused by meteological phenomena can also present unique particulate matters in affected areas. This study was designed to investigate cytokines produced by A549 epithelial cells exposed to particles collected during both Asian dust and non-dusty period. We collected air samples using high volume air sampler (Sibata Model HV500F) with air flow at 500ℓ/min for at least 6 hours. Cytokine messenger RNA (mRNA) was measured using reverse transcriptase polymerase chain reaction (RT-PCR) and cytokine protein production by enzyme linked immunosorbent assay (ELISA). A549 cells were exposed to 10 to 500 ㎍/㎖ of suspension of PM10 for 24 hours. Each was compared with those in the control non-exposed cells. The mRNA levels of interleukin (IL)-8, IL-Iβ, granulocyte macrophage colony stimulating factor (GM-CSF) were increased after exposed to PM10 collected during Asian dust period, compared to those in non-dusty period and the control, in a dose dependent manner. Cytokine production in supernatants of A549 cells incubated with 10 to 500 ㎍/㎖ of PM10 suspension of Asian dust period increased in a dose dependent manner for IL-8 and IL-1β, not in the control and non-dusty period. In conclusion, A549 cells exposed to PM10 collected during Asian dust period produce proinflammatory cytokines more than those during non-dusty period. These cytokines will enhancing the local inflammatory response in the airways and could also contribute to the systemic component of this inflammatory process.
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