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BV-2 미세아교세포에서 왕귀뚜라미 유래 Teleogryllusine의 신경염증 억제 효과
Anti-neuroinflammatory Effect of Teleogryllus emma Derived Teleogryllusine in LPS-stimulated BV-2 Microglia 원문보기

생명과학회지 = Journal of life science, v.30 no.11, 2020년, pp.999 - 1006  

서민철 (농촌진흥청 국립농업과학원 농업생물부) ,  신용표 (농촌진흥청 국립농업과학원 농업생물부) ,  이화정 (농촌진흥청 국립농업과학원 농업생물부) ,  백민희 (농촌진흥청 국립농업과학원 농업생물부) ,  이준하 (농촌진흥청 국립농업과학원 농업생물부) ,  김인우 (농촌진흥청 국립농업과학원 농업생물부) ,  황재삼 (농촌진흥청 국립농업과학원 농업생물부) ,  김미애 (농촌진흥청 국립농업과학원 농업생물부)

초록
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최근 중추신경계에서 면역기능을 담당하는 미세아교세포(microglia)염증반응을 효율적으로 조절하는 것은 알츠하이머 병, 파킨슨 병 및 헌팅턴 병과 같은 퇴행성 뇌질환의 치료를 위한 중요한 타겟으로 인식되고 있다. 왕귀뚜라미(Teleogryllus emma)는 다양한 치료효능으로 인해 세계적으로 널리 이용되고 있으며, 본 연구팀에서는 최근 왕귀뚜라미의 전사체 분석을 통하여 항균활성을 가지는 다양한 종류의 새로운 항균 펩타이드(antimicrobial peptide; AMP) 후보들을 선별한 바 있다. 항균 펩타이드는 미생물에서부터 포유류까지 매우 다양한 종으로부터 발견되었으며, 현재는 항균활성뿐만 아니라 염증반응과 같은 다양한 질병의 치료제 개발을 위한 후보 물질로 관심을 받고 있다. 본 연구에서는 선행연구를 통하여 선별된 왕귀뚜라미 유래 항균 펩타이드들 중에서 Teleogryllusine(VKWKR-LNNNKVLQKIYFVKI-NH2)으로 명명된 항균 펩타이드의 신경염증 억제 효능을 관찰하였다. Teleogryllusine의 신경염증 억제 효능을 관찰 하기 위하여 immortalized mouse microglia 세포주인 BV-2 세포에 Teleogryllusine을 1시간 전처리 한 후 LPS를 이용하여 BV-2 세포의 염증 반응을 유도하였다. 그 결과 Teleogryllusin은 최대 처리 농도인 80 ㎍/ml까지 세포독성 없이 nitric oxide (NO) 생성을 현저히 감소시킴을 확인할 수 있었다. 또한 염증반응 매개인자인 iNOS와 COX-2cytokine (Il-6, TNF-α)의 발현을 유전자 수준과 단백질 수준에서 확인한 결과 Teleogryllusine 처리농도에 의존적으로 감소됨을 확인할 수 있었다. 또한 Teleogryllusine의 신경염증 억제작용 기작을 확인한 결과 mitogen activated protein kinases (MAPKs)와 IκB의 인산화 및 proteosome에 의한 IκB의 분해를 억제함으로서 BV-2 세포의 신경염증반응이 조절됨을 확인할 수 있었다. 이러한 결과로 보아 왕귀뚜라미 유래 Teleogryllusine 펩타이드는 신경염증반응에 의해 유도되는 퇴행성 뇌질환 치료 및 예방을 위한 의료용 소재로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The suppression of neuroinflammatory responses in microglial cells, well known as the main immune cells in the central nervous system (CNS), are considered a key target for improving the progression of neurodegenerative diseases such as Alzheimer's disease, Parkinson's disease, and Huntington's dise...

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문제 정의

  • 그러나 과도한 NO의 생성은 산화적 손상이나 뇌혈관장벽(blood-brain-barrier) 붕괴와 같은 다양한 과정을 통해 뇌신경 질환에 연관되어있기 때문에 NO의 생성을 효과적으로 조절하는 것이 신경염증의 치료와 예방을 위한 일반적인 접근방법으로 인식되고 있다[17, 38]. 따라서 본 연구에서는 immortalized 된 mouse microglia 세포인 BV-2를 이용하여 왕귀뚜라미 유래 Teleogryllusine이 LPS에 의해 활성화된 BV-2 세포의 NO 생성에 미치는 영향을 확인하였다. 그 결과 LPS 처리에 의해 20배 가량 증가된 NO의 양이 Teleogryllusine을 농도별(10~80 μg/ml)로 처리한 실험군에서는 처리농도에 의존적으로 NO 분비량이 효과적으로 감소됨을 확인할 수 있었다(Fig.
  • 이러한 연구 결과는 곤충 유래의 항균 펩타이드가 항균뿐만 아니라 항염증 치료제로서의 개발 가능성이 있음을 보여주고 있다. 따라서 본 연구에서는 왕귀뚜라미(Teleogryllus emma)의 전사체 분석을 기반으로 선별된 Teleogryllusine 펩타이드가 LPS로 유도된 미세아교세포의 신경염증반응에서 염증매개 인자들의 발현 변화와 신호전달에 미치는 영향에 대해서 조사하였다.
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