대식세포사멸은 죽상판 형성에 영향을 미쳐 죽상동맥경화증 발병에 관여하는 것으로 알려져 있다. 중성지방 역시 죽상동맥경화 발병에 기여한다고 알려져 있는데 최근 본 연구팀에서는 중성지방이 대식세포사멸을 유발한다는 결과를 확인하였다. 본 연구에서는 cathepsin B가 중성지방에 의해 유발되는 대식세포사멸 과정에 관여하는지 확인하고자 연구를 진행하였다. THP-1 대식세포에 중성지방 처리 시 cathepsin B의 발현량에는 변화가 없고 리소좀에 있던 cathepsin B가 세포질로 방출되어 세포질의 cathepsin B가 증가한 것을 확인하였다. 다음으로 cathepsin B 억제제인 CA-074 Me를 처리 시 중성지방에 의해 유도되는 대식세포사멸이 일부 회복되는 것을 확인하였다. 본 연구팀의 이전 연구에서 중성지방에 의한 대식세포사멸이 caspase-1, -2 및 apoptotic caspase 활성화를 매개로 일어남을 확인하였기 때문에 본 연구에서는 이러한 caspase 활성 경로와 cathepsin B와의 연관성에 대해 연구하였다. cathepsin B 억제시 caspase-7, -8 및 -1의 활성은 억제되었으나, caspase-3, -9 및 -2는 활성에는 영향을 미치지 않음을 알 수 있었다. 정리하면, 중성지방에 의해 세포질로 방출된 cathepsin B는 caspase-1 활성화에 기여하고, 활성화된 caspase-1은 외인성 apoptotic caspase 경로를 활성화하여 THP-1 대식세포 사멸을 유발한다는 것을 알 수 있다.
대식세포사멸은 죽상판 형성에 영향을 미쳐 죽상동맥경화증 발병에 관여하는 것으로 알려져 있다. 중성지방 역시 죽상동맥경화 발병에 기여한다고 알려져 있는데 최근 본 연구팀에서는 중성지방이 대식세포사멸을 유발한다는 결과를 확인하였다. 본 연구에서는 cathepsin B가 중성지방에 의해 유발되는 대식세포사멸 과정에 관여하는지 확인하고자 연구를 진행하였다. THP-1 대식세포에 중성지방 처리 시 cathepsin B의 발현량에는 변화가 없고 리소좀에 있던 cathepsin B가 세포질로 방출되어 세포질의 cathepsin B가 증가한 것을 확인하였다. 다음으로 cathepsin B 억제제인 CA-074 Me를 처리 시 중성지방에 의해 유도되는 대식세포사멸이 일부 회복되는 것을 확인하였다. 본 연구팀의 이전 연구에서 중성지방에 의한 대식세포사멸이 caspase-1, -2 및 apoptotic caspase 활성화를 매개로 일어남을 확인하였기 때문에 본 연구에서는 이러한 caspase 활성 경로와 cathepsin B와의 연관성에 대해 연구하였다. cathepsin B 억제시 caspase-7, -8 및 -1의 활성은 억제되었으나, caspase-3, -9 및 -2는 활성에는 영향을 미치지 않음을 알 수 있었다. 정리하면, 중성지방에 의해 세포질로 방출된 cathepsin B는 caspase-1 활성화에 기여하고, 활성화된 caspase-1은 외인성 apoptotic caspase 경로를 활성화하여 THP-1 대식세포 사멸을 유발한다는 것을 알 수 있다.
Macrophage cell death contributes to the formation of plaque, leading to the development of atherosclerosis. The accumulation of triglyceride (TG) is also associated with the pathogenesis of atherosclerosis. A previous study reported that TG induces the cell death of macrophages. This study examined...
Macrophage cell death contributes to the formation of plaque, leading to the development of atherosclerosis. The accumulation of triglyceride (TG) is also associated with the pathogenesis of atherosclerosis. A previous study reported that TG induces the cell death of macrophages. This study examined whether the cytoplasmic release of cathepsin B from lysosome is associated with the TG-induced cell death of macrophage. The release of cathepsin B was increased in the TG-treated THP-1 macrophages, but the TG treatment did not affect cathepsin B expression. Furthermore, the inhibition of cathepsin B by its inhibitor, CA-074 Me, partially inhibited the TG-induced cell death of macrophage. TG-triggered macrophage cell death is mediated by the activation of caspase-1, -2, and apoptotic caspases. Therefore, this study investigated whether cathepsin B is implicated in the activation of these caspases. The inhibition of cathepsin B blocked the activation of caspase-7, -8, and -1 but did not affect the activity of caspase-3, -9, and -2. Overall, these results suggest that TG-induced cytoplasmic cathepsin B causes THP-1 macrophage cell death by activating caspase-1, leading to subsequent activation of the extrinsic apoptotic pathway.
Macrophage cell death contributes to the formation of plaque, leading to the development of atherosclerosis. The accumulation of triglyceride (TG) is also associated with the pathogenesis of atherosclerosis. A previous study reported that TG induces the cell death of macrophages. This study examined whether the cytoplasmic release of cathepsin B from lysosome is associated with the TG-induced cell death of macrophage. The release of cathepsin B was increased in the TG-treated THP-1 macrophages, but the TG treatment did not affect cathepsin B expression. Furthermore, the inhibition of cathepsin B by its inhibitor, CA-074 Me, partially inhibited the TG-induced cell death of macrophage. TG-triggered macrophage cell death is mediated by the activation of caspase-1, -2, and apoptotic caspases. Therefore, this study investigated whether cathepsin B is implicated in the activation of these caspases. The inhibition of cathepsin B blocked the activation of caspase-7, -8, and -1 but did not affect the activity of caspase-3, -9, and -2. Overall, these results suggest that TG-induced cytoplasmic cathepsin B causes THP-1 macrophage cell death by activating caspase-1, leading to subsequent activation of the extrinsic apoptotic pathway.
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문제 정의
In this study, we have elucidated that TGinduced macrophage cell death is mediated cytosolic release of cathepsin B from lysosome. This is the first report to demonstrate that TG can liberate cathepsin B from lysosome to cytosol, followed by activation of extrinsic caspase cascade in the human macrophage cell line.
중성지방 역시 죽상동맥경화 발병에 기여한다고 알려져 있는데 최근 본 연구팀에서는 중성지방이 대식세포사멸을 유발한다는 결과를 확인하였다. 본 연구에서는 cathepsin B가 중성지방에 의해 유발되는 대식세포사멸 과정에 관여하는지 확인하고자 연구를 진행하였다. THP-1 대식세포에 중성지방 처리 시 cathepsin B의 발현량에는 변화가 없고 리소좀에 있던 cathepsin B가 세포질로 방출되어 세포질의 cathepsin B가 증가한 것을 확인하였다.
다음으로 cathepsin B 억제제인 CA-074 Me를 처리 시 중성지방에 의해 유도되는 대식세포사멸이 일부 회복되는 것을 확인하였다. 본 연구팀의 이전 연구에서 중성지방에 의한 대식세포사멸이 caspase-1, -2 및 apoptotic caspase 활성화를 매개로 일어남을 확인하였기 때문에 본 연구에서는 이러한 caspase 활성 경로와 cathepsin B와의 연관성에 대해 연구하였다. cathepsin B 억제시 caspase-7, -8 및 -1의 활성은 억제되었으나, caspase-3, -9 및 -2는 활성에는 영향을 미치지 않음을 알 수 있었다.
가설 설정
However, the link between TG and cathepsin B, which contributes to the pathogenesis of atherosclerosis, has not been studied. In this study, we have elucidated that TGinduced macrophage cell death is mediated cytosolic release of cathepsin B from lysosome. This is the first report to demonstrate that TG can liberate cathepsin B from lysosome to cytosol, followed by activation of extrinsic caspase cascade in the human macrophage cell line.
제안 방법
Previous studies have reported that caspase-1 and -2 is implicated in TG-induced THP-1 macrophage cell death [6, 7]. To determine whether the increase of cytoplasmic cathepsin B is involved in the activation of caspase-1 and -2 in TG-treated THP-1 macrophages, PMA-differentiated THP-1 macrophages were incubated with TG in the presence or absence of CA-074 Me for 24 h, and the activation of the caspase-1 and -2 was analyzed. Ca-074 Me reduced the activity of caspase-1, which was increased by TG treatment (Figure 5A).
데이터처리
P-values were determined with Student’s t-test.
Statistical analysis was performed with student’s t-test using GraphPad Prism 5 software (GraphPad Software Inc., San Diego, CA, USA).
성능/효과
Absorbance of THP-1 macrophages without treatment with TG was set as 100%. (B) THP-1 macrophages were incubated with TG in the absence or presence of the CA-074 Me for 24 h and caspase-2 activity was assessed. All data are expressed as the mean±SEM of three independent experiments.
Since it has been reported that TNF-α triggers the cellular redistribution of the proteins including cathepsin B, it is probably that TG-induced cytosolic release of cathepsin B can be mediated via TG-stimulated increase of TNF-α [28]. In conclusion, we report for the first time that cathepsin B plays a role in TG-stimulated cell death of macrophages. This suggests that TG-induced macrophage death occurs in part via cytosolic release of cathepsin B from lysosome.
본 연구에서는 cathepsin B가 중성지방에 의해 유발되는 대식세포사멸 과정에 관여하는지 확인하고자 연구를 진행하였다. THP-1 대식세포에 중성지방 처리 시 cathepsin B의 발현량에는 변화가 없고 리소좀에 있던 cathepsin B가 세포질로 방출되어 세포질의 cathepsin B가 증가한 것을 확인하였다. 다음으로 cathepsin B 억제제인 CA-074 Me를 처리 시 중성지방에 의해 유도되는 대식세포사멸이 일부 회복되는 것을 확인하였다.
본 연구팀의 이전 연구에서 중성지방에 의한 대식세포사멸이 caspase-1, -2 및 apoptotic caspase 활성화를 매개로 일어남을 확인하였기 때문에 본 연구에서는 이러한 caspase 활성 경로와 cathepsin B와의 연관성에 대해 연구하였다. cathepsin B 억제시 caspase-7, -8 및 -1의 활성은 억제되었으나, caspase-3, -9 및 -2는 활성에는 영향을 미치지 않음을 알 수 있었다. 정리하면, 중성지방에 의해 세포질로 방출된 cathepsin B는 caspase-1 활성화에 기여하고, 활성화된 caspase-1은 외인성 apoptotic caspase 경로를 활성화하여 THP-1 대식세포사멸을 유발한다는 것을 알 수 있다.
THP-1 대식세포에 중성지방 처리 시 cathepsin B의 발현량에는 변화가 없고 리소좀에 있던 cathepsin B가 세포질로 방출되어 세포질의 cathepsin B가 증가한 것을 확인하였다. 다음으로 cathepsin B 억제제인 CA-074 Me를 처리 시 중성지방에 의해 유도되는 대식세포사멸이 일부 회복되는 것을 확인하였다. 본 연구팀의 이전 연구에서 중성지방에 의한 대식세포사멸이 caspase-1, -2 및 apoptotic caspase 활성화를 매개로 일어남을 확인하였기 때문에 본 연구에서는 이러한 caspase 활성 경로와 cathepsin B와의 연관성에 대해 연구하였다.
cathepsin B 억제시 caspase-7, -8 및 -1의 활성은 억제되었으나, caspase-3, -9 및 -2는 활성에는 영향을 미치지 않음을 알 수 있었다. 정리하면, 중성지방에 의해 세포질로 방출된 cathepsin B는 caspase-1 활성화에 기여하고, 활성화된 caspase-1은 외인성 apoptotic caspase 경로를 활성화하여 THP-1 대식세포사멸을 유발한다는 것을 알 수 있다.
대식세포사멸은 죽상판 형성에 영향을 미쳐 죽상동맥경화증 발병에 관여하는 것으로 알려져 있다. 중성지방 역시 죽상동맥경화 발병에 기여한다고 알려져 있는데 최근 본 연구팀에서는 중성지방이 대식세포사멸을 유발한다는 결과를 확인하였다. 본 연구에서는 cathepsin B가 중성지방에 의해 유발되는 대식세포사멸 과정에 관여하는지 확인하고자 연구를 진행하였다.
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