초록 ▼

인터루킨-12는 T helper type 1 (Th1) 면역 반응을 유도하는 cytokine이며, 이러한 Th1 면역 반응은 알러지나 천식 질환에 매우 밀접하게 관여하는 Th2 면역 반응을 억제하는 것으로 알려져 있다. 본 과제에서는 이러한 IL-12 생성을 증강시키는 물질을 탐색하고, 이를 통해 알러지특이 Th2 면역 반응을 억제할 수 있는 지를 알아보고자 하였다. 생약성분의 하나인 berberine 성분은 IL-12 p40 생성을 매우 강하게 증강시켰다. 또한 RT-PCR 방법에 의해 IL-12 생성 증강은 transcripti

인터루킨-12는 T helper type 1 (Th1) 면역 반응을 유도하는 cytokine이며, 이러한 Th1 면역 반응은 알러지나 천식 질환에 매우 밀접하게 관여하는 Th2 면역 반응을 억제하는 것으로 알려져 있다. 본 과제에서는 이러한 IL-12 생성을 증강시키는 물질을 탐색하고, 이를 통해 알러지특이 Th2 면역 반응을 억제할 수 있는 지를 알아보고자 하였다. 생약성분의 하나인 berberine 성분은 IL-12 p40 생성을 매우 강하게 증강시켰다. 또한 RT-PCR 방법에 의해 IL-12 생성 증강은 transcription level에서 일어남을 증명할 수 있었다. 한편 berberine이 ${\alpha}_2$-adrenergic receptor agonist라는 보고가 있어 다른 agonists (clonidine, guanfacine, oxymetazoline)들을 사용한 실험에서 비슷하게 IL-12 p40 생성을 증강시키는 효과를 나타내었다. IL-12 생성 증강 기전을 조사하기 위해, 먼저 IL-12 p40 gene promoter/luciferase constructs를 사용하여 IL-12 생성 증강 성분의 IL-12 p40 promoter에 대한 영향을 조사하였다. 또한 IL-12 생성 증강에 NF-${\kappa}$B가 관여되었는지 여부를 NF-${\kappa}$B gel shift assay 등을 통해서 증명하였다. 다른 signaling pathways에 관여하는 components이 IL-12 생성에 매게되었는지를 증명하기 위해 여러 가지 inhibitors를 사용하여 실험하였다. Berberine의 경우 IL-12 생성 증강에 p38 MAPK 활성화가 매우 밀접하게 관여하였으며 ${\alpha}_2$-adrenergic receptor가 부분적으로 IL-12 p40 생성 유도에 관여됨을 관찰할 수 있었다. Berberine을 사용하여 대식세포나 수지상 세포를 전 처리하였을 때에도 IL-12 생성을 농도 의존적으로 증가시킴을 cytokine ELISA를 사용하여 증명할 수 있었다. 중요한 것은 berberine에 기인한 IL-12 생성 증강은 $CD4^{+}$ T 세포로부터 IL-4 생성을 감소시킨 반면에 IFN-${\gamma}$의 생성을 증진시켰다. 한편 berberine은 대식세포 표면분자들인 class II MHC 분자들, the costimulatory molecules CD80 and CD86, the adhesion molececule ICAM-1 들의 발현에는 영향을 주지 않음을 알 수 있었다. Berberine 전처리 대식세포로부터 증가된 IL-12 생성을 neutralizing antl-IL-12p40 항체로 중화시켰을 때 감소되었던 IL-4 생성이 원래의 생성량으로 회복됨으로써, $CD4^{+}$ T 세포로부터의 IL-4 감소는 berberine에 의한 대식세포 IL-12 생성 증강에 기인한다는 것을 알 수 있었다. Berberine을 생쥐에 직접 주사한 실험에서도 IL-12 생성을 증강시켰으며, 이러한 IL-12 생성 증강은 in vitro 실험에서와 마찬가지로 $CD4^{+}$ T 세포로부터의 IL-4 생성을 감소시키고 IFN-${\gamma}$ 생성을 증가시킴을 알 수 있었다. 이러한 결과로부터 berberine이나 berberine 함유 식물들은 알러지 질환과 같은 Th2 세포관련 면역질환의 치료제로써 사용될 수 있음을 제시해주고 있다.

Abstract ▼

Interleukin (IL)-12 plays a pivotal role in the development of T helper type 1(Th1)-immune response, which may have therapeutic effects on diseases associated with pathologic Th2 responses such as allergic disorders and asthma. In this study, we investigated the effects of berberine, a benzodioxoloq

Interleukin (IL)-12 plays a pivotal role in the development of T helper type 1(Th1)-immune response, which may have therapeutic effects on diseases associated with pathologic Th2 responses such as allergic disorders and asthma. In this study, we investigated the effects of berberine, a benzodioxoloquinolizine alkaloid with anti-microbial and anti-tumor activities, on the production of IL-12 p40, an inducible subunit of IL-12, in mouse macrophages. Berberine induced IL-12 p40 production and activation of p38 mitogen-activated protein kinase (MAPK) In dose-dependent manners, which were significantly inhibited by p38 MAPK inhibitors and yohimbine, indicating that p38 MAPK and a2-adrenergic receptor were involved in the induction of IL-12 p40 production in mouse macrophages by berberine. Furthermore, berberine significantly enhanced IL-12 p40 production In mouse macrophages when combined with lipopolysaccharide (LPS), a well-known inducer of IL-12 production. Pretreatment with berberine induced IL-12 production in both macrophages and dendritic cells, and significantly increased the levels of IL-12 production In LPS-stimulated macrophages and In CD40L-stimulated dendritic cells. Importantly, berberine-pretreated macrophages increased their ability to induce IFN-${\gamma}$ and reduced the ability to induce IL-4 in Ag-primed $CD4^{+}$ T cells. Berberine did not influence the macrophage cell surface expression of the class II MHC molecule, the co stimulatory molecules CD80 and CD86, and the adhesion molecule ICAM-1. Addition of neutralizing anti-IL-12p40 mAb to cultures of berberine-pretreated macrophages and CD4+ T cells restored IL-4 production in Ag-primed $CD4^{+}$ T cells. The in vivo administration of berberine resulted in the enhanced induction of IL-12 production by macrophages when stimulated in vitro with LPS or heat-killed Listeria monocytogenes (HKL), leading to the inhibition of Th2 cytokine profile (decreased IL-4 and increased IFN-${\gamma}$ production) in Ag-primed $CD4^{+}$ T cells. These findings may point to a possible therapeutic use of berberine or medicinal plants containing berberine in the Th2 cell-mediated immune diseases such as allergic diseases.

목차 Contents

• 표지...1
• 제출문...2
• 목차...3
• I. 연구개발결과 요약문...3
• (한글)...4
• (영문)...5
• II. 연구개발과제 연구결과...6
• 1. 연구개발과제의 최종 연구개발 목표...6
• 2. 연구개발과제의 최종 연구개발 내용 및 결과...10
• 3. 연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론...18
• 4. 연구개발과제의 연구성과 및 목표달성도...19
• 5. 연구개발과제의 활용계획...20
• 6. 첨부서류...21