보고서 정보
주관연구기관 |
한양대학교 HanYang University |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
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발행년월 | 2014-05 |
과제시작연도 |
2013 |
주관부처 |
미래창조과학부 Ministry of Science, ICT and Future Planning |
등록번호 |
TRKO201500003009 |
과제고유번호 |
9991005618 |
사업명 |
일반연구자지원(미래부) |
DB 구축일자 |
2015-05-16
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DOI |
https://doi.org/10.23000/TRKO201500003009 |
초록
▼
연구제목: 질편모충에 의한 전립선 염증반응의 기전
병원체에 의해 유발되는 전립선염의 병리기전에 관하여 실험동물을 이용한 연구는 있지만 세포차원의 실험적연구는 찾기어렵다. 질편모충 (Trichomonas vaginalis)은 성병을 일으키는 가장 흔한 병원체로 이번연구에서는 질편모충에 의한 전립선 염증반응의 기전을 전립선 세포차원에서 밝히고자 한다. 1차년도에는 전립선상피세포를 활용하여 질편모충과 반응시켜 염증반응에 관여하는 염증매개물을 조사하고, 2차년도에는 전립선기질세포에 질편모충을 반응시켜 염증반응을 관찰하고 염증세포의
연구제목: 질편모충에 의한 전립선 염증반응의 기전
병원체에 의해 유발되는 전립선염의 병리기전에 관하여 실험동물을 이용한 연구는 있지만 세포차원의 실험적연구는 찾기어렵다. 질편모충 (Trichomonas vaginalis)은 성병을 일으키는 가장 흔한 병원체로 이번연구에서는 질편모충에 의한 전립선 염증반응의 기전을 전립선 세포차원에서 밝히고자 한다. 1차년도에는 전립선상피세포를 활용하여 질편모충과 반응시켜 염증반응에 관여하는 염증매개물을 조사하고, 2차년도에는 전립선기질세포에 질편모충을 반응시켜 염증반응을 관찰하고 염증세포의 화학주성을 관찰하며, 3차년도에는 질편모충으로 자극시킨 전립선상피세포에서 생산되는 IL-1β생산에 관여하는 NLRP3 inflammasomeᅟᅳᆮ의 관여를 알아보는 것이다. 종합적으로 질편모충에 의한 전립선 염증반응의 기전을 밝히고자 함이다.
1차년도 연구결과: 질편모충이 전립선염을 일으키는지 알아보고자 질편모충을 인체 전립선 상피세포주와 반응시켰을 때 TLR4를 통해 신호가 전달되어 ROS 생산을 증가시키며 ERK 및 NF-κB를 활성화시켜 IL-1β를 생산하며, 생산된 IL-1β는 호중구 및 단핵구의 이동을 증가시켜 염증반응에 관여하는 것으로 생각된다. 따라서 이 연구에서는 질편모충이 전립선 상피세포에 염증반응을 일으킴을 알수 있었다.
2차년도 연구결과: 질편모충이 전립선의 염증반응을 일으키는 기전을 알아보고자 인체 전립선기질세포주에 질편모충을 반응시켰을 때 TLR (TLR4)을 통해 신호가 전달되며 ROS생산이 증가되며 MAPK (SAPK/JNK, ERK1/2) 및 NF-κB를 활성화시켜 IL-8과 MCP-1의 생산이 증가하였으며, 이런 chemokine (IL-8, MCP-1)은 호중구 및 단핵구의 이동을 증가시켜 염증반응에 관여하는 것으로 생각된다. 따라서 질편모충은 전립선기질세포를 활성화시켜 염증매개물질의 생산 및 면역세포의 이동을 증가시켜 염증반응을 일으키는 것을 알 수 있었다.
3차년도 연구 결과: 질편모충으로 자극시킨 인체 전립선 상피세포주에 의한 IL-1β 생산에서 NLRP3 inflammasome의 역할을 알아보고자 질편모충을 전립선상피세포와 반응시켰을 때 ROS 생산과 K+efflux에 의해 NLRP3 inflammasome이 활성화되어 caspase-1을 활성화시켜 IL-1β를 생산하고, NF-κB가 NLRP3 inflammasome 활성에 영향을 줌을 알 수 있었다. 따라서 이 연구에서는 질편모충에 의한 전립선 상피세포주의 IL-1β생산에 NLRP3 inflammasome이 관여함을 실험적으로 확인하였다.
종합 결과:
성병을 일으키는 질편모충(Trichomonas vaginalis)이 전립선에 염증반응을 일으키는지 실험적으로 증명하고 살아있는 질편모충을 전립선상피세포(RWPE-1 cell) 및 전립선 기질세포 (WPMY-1)에 반응시켰을때 상피세포 및 기질세포는 질편모충에 의해 활성화되어 TLR4를 통해 신호가 전달되어 ROS 생산을 증가시키며 MAPK 및 NF-κB를 활성화시켜 IL-1β(상피세포) 및 IL-8과 MCP-1(기질세포)의 생산이 증가하며, 호중구 및 단핵구의 이동을 증가시켜 질편모충이 전립선염을 일으킴을 실험적으로 확인하였다. 또한 IL-1β생산에는 NLRP3 inflammasome이 관여함을 알수 있었다. 따라서 계획서 작성시의 연구목표는 100%를 달성했다고 사료된다.
Abstract
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Trichomonas vaginalis, a sexually transmitted extracellular flagellated single cell parasite, has long been implicated in the etiology of prostatitis in men. The prostate is the most diseased organ in men. By definition prostatitis implies the inflammation of prostatic tissue and its etiology is poo
Trichomonas vaginalis, a sexually transmitted extracellular flagellated single cell parasite, has long been implicated in the etiology of prostatitis in men. The prostate is the most diseased organ in men. By definition prostatitis implies the inflammation of prostatic tissue and its etiology is poorly understood. It is significant that T. vaginalis was the causative pathogen in 10.5% of patients with etiologically proved chronic prostatitis. It is not known whether infectious pathogen may cause prostatic inflammation in vitro experiment. It is expected that T. vaginalis could induce inflammation of prostate (epithelium or stroma) via inflammatory mediators release. This study therefore aimed to investigate whether prostate cell stimulated with T. vaginalis could produce inflammatory mediators, and TLR & MAPK signaling pathway may be involved in their production. And involvement of other inflammatory cells such as neutrophil, macrophage also would be examined in prostatic inflammation induced by T. vaginalis.
The 1st year: Incubation of cells of a human prostate epithelial cell line with a live T. vaginalis T016 isolate increased expression of the inflammatory mediators IL-1β, CCL2, and CXCL8. In addition, ROS, MAPK and NF-κB activities increased, while inhibitors of ROS, ERK and NF-κB reduced IL-1β production. Medium conditioned by incubation of RWPE-1 cells with T. vaginalis contained IL-1β and stimulated the migration of human neutrophils and monocytes (THP-1 cell line). We conclude that T. vaginalis may increase IL-1β expression in human prostate epithelium through activation of ROS, ERK, and NF-κB, and this in turn may induce the migration of neutrophils and monocytes and lead to an inflammatory response. This research is the first attempt to confirm inflammatory reaction caused by T. vaginalis in prostate epithelial cell.
The 2nd year: The objective of this study is to identify whether T. vaginalis is able to induce inflammatory response in prostate stroma. To address this goal human prostate stromal cell line, WPMY-1, and T. vaginalis, T016 isolate, were used in this study. T. vaginalis seemed to induce human prostate stroma to produce IL-8 and MCP-1 through sequential activation of TLR4, ROS, MAPKs and NF-κB. Human neutrophil and monocyte also showed increased migrations by WPMY-1 conditioned medium including IL-8 and MCP-1. In conclusion, it is suggested that T. vaginalis is able to induce inflammatory responses in prostate stroma via a IL-8 and MCP-1 mediated pathway.
The 3rd year: In this study, we investigated the inflammatory response of a prostate epithelial cell line (RWPE-1) to T. vaginalis and specifically, its capacity to trigger activation of an NLRP3 inflammasome. Taken together, our results indicate that T. vaginalis induces NLRP3 inflammasome via ROS and K+efflux resulting in IL-1β production in human prostate epithelial cell line. Moreover, NF-κB affects not only activation of NLRP3 inflammasome but also production of pro-IL-1β. In conclusion, it is suggested that NLRP3 inflammasome may be involved in IL-1β production by human prostate epithelial cell line RWPE-1 stimulated with live Trichomonas vaginalis.
Total Summary
It is not known whether infectious pathogen may cause prostatic inflammation in vitro experiment. This study therefore aimed to investigate whether prostate cell stimulated with T. vaginalis could produce inflammatory mediators, and TLR & MAPK signaling pathway may be involved in their production. We conclude that T. vaginalis may increase IL-1β, IL-8, MCP-1 expressions in human prostate epithelium or stromal cell through activation of ROS, MAPK, and NF-κB, and this in turn may induce the migration of neutrophils and monocytes and lead to an inflammatory response. This research is the first attempt to confirm inflammatory reaction caused by T. vaginalis in prostate epithelial and stromal cell. In addition to, it is suggested that NLRP3 inflammasome may be involved in IL-1β production by human prostate epithelial cell line RWPE-1 stimulated with live Trichomonas vaginalis.
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