[학위논문]Peroxiredoxin I is a ROS/p38 MAPK-dependently inducible antioxidant governing microglial activation process by Lipopolysaccharide : 신경교세포 활성화 과정에서 ROS/p38 MAPK 의존적으로 유도된 항산화효소 Peroxiredoxin I의 역할 연구원문보기
활성산소종은 신경아교세포와 관련된 퇴행성신경질환의 염증반응을 유도한 다고 알려져 왔다. 하지만 신경아교세포의 산화환원 상태의 조절과 연관된 특 별한 항산화 효소의 연구는 현재 미비한 수준이다. 이번 연구에서는 LPS처리 시 비교적 최근 알려진 항산화 효소인 Prx1의 발현양이 시간, 농도의존적으로 증가하며 이는 ROS/p38 MAPK 신호전달에 의해 활성화 된다는 것과 Prx1은 신경아교세포의 활성화와 산화질소의 생성을 완화시키는 것으로 나타났다. LPS, paraquat 나 과산화수소와 같은 ...
활성산소종은 신경아교세포와 관련된 퇴행성신경질환의 염증반응을 유도한 다고 알려져 왔다. 하지만 신경아교세포의 산화환원 상태의 조절과 연관된 특 별한 항산화 효소의 연구는 현재 미비한 수준이다. 이번 연구에서는 LPS처리 시 비교적 최근 알려진 항산화 효소인 Prx1의 발현양이 시간, 농도의존적으로 증가하며 이는 ROS/p38 MAPK 신호전달에 의해 활성화 된다는 것과 Prx1은 신경아교세포의 활성화와 산화질소의 생성을 완화시키는 것으로 나타났다. LPS, paraquat 나 과산화수소와 같은 산화적 스트레스 유발물질에 의해서 Prx2와 Prx4의 발현양은 변화가 없는 데 반해, Prx1은 크게 증가하는 것으로 나타났다. LPS에 의한 Prx1의 발현 증가는 ROS의 제거와 p38 MAPK 연쇄반응 을 저해할 경우 감소되거나 제거되었다. 이를 바탕으로 LPS에 의한 Prx1의 발 현 증가 과정에서 ROS/p38 MAPK가 중심적 역할을 할 것이라는 것을 예상할 수 있다. 또한, Prx1 -/- 생쥐의 신경아교세포 초대배양에서 LPS 자극 후 NF47 κB와 연계된 iNOS의 발현 증가 및 그 결과물인 NO의 생산이 가속화 되는 것으로 나타났으며 F4/80의 발현 또한 증가하며 이는 해마절편과 15개월 된 마우스의 대뇌피질에서도 동일하게 관찰되었다. 이는 Prx1이 신경교아세포의 활성화의 억제 혹은 예방하는 것으로 예상할 수 있으며. 이 결과들을 바탕으 로 이번 연구에서는 Prx1은 ROS/p38 MAPK에 의존적으로 증가되는 항산화 효소로써 신경아교세포의 활성을 억제함으로 노화와 관련된 신경질환의 과정 과 연관이 있을 것으로 보인다.
활성산소종은 신경아교세포와 관련된 퇴행성신경질환의 염증반응을 유도한 다고 알려져 왔다. 하지만 신경아교세포의 산화환원 상태의 조절과 연관된 특 별한 항산화 효소의 연구는 현재 미비한 수준이다. 이번 연구에서는 LPS처리 시 비교적 최근 알려진 항산화 효소인 Prx1의 발현양이 시간, 농도의존적으로 증가하며 이는 ROS/p38 MAPK 신호전달에 의해 활성화 된다는 것과 Prx1은 신경아교세포의 활성화와 산화질소의 생성을 완화시키는 것으로 나타났다. LPS, paraquat 나 과산화수소와 같은 산화적 스트레스 유발물질에 의해서 Prx2와 Prx4의 발현양은 변화가 없는 데 반해, Prx1은 크게 증가하는 것으로 나타났다. LPS에 의한 Prx1의 발현 증가는 ROS의 제거와 p38 MAPK 연쇄반응 을 저해할 경우 감소되거나 제거되었다. 이를 바탕으로 LPS에 의한 Prx1의 발 현 증가 과정에서 ROS/p38 MAPK가 중심적 역할을 할 것이라는 것을 예상할 수 있다. 또한, Prx1 -/- 생쥐의 신경아교세포 초대배양에서 LPS 자극 후 NF47 κB와 연계된 iNOS의 발현 증가 및 그 결과물인 NO의 생산이 가속화 되는 것으로 나타났으며 F4/80의 발현 또한 증가하며 이는 해마절편과 15개월 된 마우스의 대뇌피질에서도 동일하게 관찰되었다. 이는 Prx1이 신경교아세포의 활성화의 억제 혹은 예방하는 것으로 예상할 수 있으며. 이 결과들을 바탕으 로 이번 연구에서는 Prx1은 ROS/p38 MAPK에 의존적으로 증가되는 항산화 효소로써 신경아교세포의 활성을 억제함으로 노화와 관련된 신경질환의 과정 과 연관이 있을 것으로 보인다.
Peroxiredoxin I (Prx I), one of the six Prx isoforms, antioxidative enzyme of neutralizing cellular hydroperoxides, was characterized by microglial specific expression in the central nervous system. Reactive oxygen species (ROS) function as a modulator of proinflammatory process in microglia-associa...
Peroxiredoxin I (Prx I), one of the six Prx isoforms, antioxidative enzyme of neutralizing cellular hydroperoxides, was characterized by microglial specific expression in the central nervous system. Reactive oxygen species (ROS) function as a modulator of proinflammatory process in microglia-associated neurodegenerative diseases, however, little is known about the involvement of specific antioxidants in regulating the microglial redox status. In the present study was carried out to function of Prx I in the microglial cell. Upon stimulation of oxidative insults, such as lipopolysaccharide (LPS), hydrogen peroxide, and paraquat, Prx I, but not Prx II and Prx IV, was highly upregulated in BV-2 microglia. Scavenge of ROS and inhibition of p38 MAPK cascade reduced the LPS-mediated Prx I induction in microglia. It is suggestive of crucial role of ROS/p38 MAPK in the LPS-mediated Prx I induction. As in vivo model, in LPS-stimulated hippocampal slices of Prx Ⅰ-/- neonate, F4/80 immunoreactivity, microglial cell activation marker, was increased in Prx Ⅰ-/- hippocampal slice compared to wild-type. In addition, the F4/80 immunoreactivity is decreased by infected with adenovirus expressing human Prx I in microglia. Interestingly, in LPS-stimulated PrxⅠ-/- primary culture microglia, the null mutation of Prx I accelerates NF-κB-mediated iNOS induction and subsequent NO secretion. In summary, we demonstrate that Prx I is induced by LPS through the activation of ROS/p38 MAPK signal pathway and participates in alleviating the microglial activation and generation of NO. The results of this study will help in unraveling the proinflammatory process in microglia-associated neuropathologic roles of the microglial specific expressed Prx I in the central nervous system.
Peroxiredoxin I (Prx I), one of the six Prx isoforms, antioxidative enzyme of neutralizing cellular hydroperoxides, was characterized by microglial specific expression in the central nervous system. Reactive oxygen species (ROS) function as a modulator of proinflammatory process in microglia-associated neurodegenerative diseases, however, little is known about the involvement of specific antioxidants in regulating the microglial redox status. In the present study was carried out to function of Prx I in the microglial cell. Upon stimulation of oxidative insults, such as lipopolysaccharide (LPS), hydrogen peroxide, and paraquat, Prx I, but not Prx II and Prx IV, was highly upregulated in BV-2 microglia. Scavenge of ROS and inhibition of p38 MAPK cascade reduced the LPS-mediated Prx I induction in microglia. It is suggestive of crucial role of ROS/p38 MAPK in the LPS-mediated Prx I induction. As in vivo model, in LPS-stimulated hippocampal slices of Prx Ⅰ-/- neonate, F4/80 immunoreactivity, microglial cell activation marker, was increased in Prx Ⅰ-/- hippocampal slice compared to wild-type. In addition, the F4/80 immunoreactivity is decreased by infected with adenovirus expressing human Prx I in microglia. Interestingly, in LPS-stimulated PrxⅠ-/- primary culture microglia, the null mutation of Prx I accelerates NF-κB-mediated iNOS induction and subsequent NO secretion. In summary, we demonstrate that Prx I is induced by LPS through the activation of ROS/p38 MAPK signal pathway and participates in alleviating the microglial activation and generation of NO. The results of this study will help in unraveling the proinflammatory process in microglia-associated neuropathologic roles of the microglial specific expressed Prx I in the central nervous system.
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