사멸세포 기관내 주입에 의한 HGF 생성유도 및 폐손상 억제효과

Abstract

생체 외(In vitro)실험에서 대식세포는 사멸세포와 반응하여 RhoA 신호경로를 통해 hepatocyte growth factor (HGF) 생성을 유도한다. HGF는 폐손상에서 폐포상피세포의 재생과 폐구조의 재건에 중요한 역할을 한다. 이러한 이전의 연구결과를 토대로 본 실험에서는 생체 내(in vivo)로 폐에 사멸세포를 노출시켰을 때 HGF 생성이 증가되고, 결과적으로 bleomycin에 의해 유도된 폐염증과 폐섬유화를 경감시키는지를 연구하고자 하였다. Bleomycin 투여 후 2일째 사멸세포의 기관내 주입시 2시간 후 HGF mRNA의 발현과 단백질이 생성되었다. 그리고 사멸세포 탐식으로 인한 HGF의 생성은 RhoA/Rho kinase에 의존적이었다. 사멸세포와의 작용은 폐포대식세포의 RhoA 활동도를 증가시키고, RhoA/Rho kinase 억제제는 in vivo, 탈체 내(ex vivo) 그리고 in vitro의 HGF 발현을 감소시켰다. 또한 HGF는 bleomycin 투여 후 21일 까지 점차적으로 더 상승하는 것을 볼 수 있었다. 사멸세포 기관 내 투여는 기관지세척액에서 염증매개인자 수준, 염증세포의 수 그리고 단백질 치수는 감소시켰고, hydroxyproline assays와 histology에서 항섬유화 효과를 나타냈다. 게다가 21일의 proliferating cell nuclear antigen immunostaining 시행 시 폐포상피세포의 재생효과를 관찰할 수 있었다. 이러한 결과들은, 사멸세포 기관내 주입은 HGF 생성을 상향 조절하여 폐염증 및 섬유화를 억제할 수 있음을 보여준다.;Clearance of apoptotic cells by macrophages and neighboring tissue cells induces hepatocyte growth factor (HGF) secretion. Direct in vivo instillation of apoptotic cells into mouse lungs 2 days after bleomycin treatment enhanced the levels of HGF mRNA and protein production. However, instillation of viable cells did not change bleomycin-induced HGF induction. This HGF induction by apoptotic cell instillation was dependent on the RhoA/Rho kinase pathway. The apoptotic cells activated RhoA in alveolar macrophages, and inhibitors of the RhoA/Rho kinase pathway prevented apoptotic cell-induced HGF expression in vivo, ex vivo, and in vitro. Furthermore, HGF induction persistently increased following apoptotic cell instillation up to 21 days after bleomycin treatment. Apoptotic cell instillation attenuated bleomycin-induced proinflammatory mediator production, inflammatory cell recruitment, and total lung tissue protein levels. Apoptotic cell instillation also induced an anti-fibrotic effect as assessed by hydroxyproline assays and histology. Furthermore, apoptotic cell instillation also promoted alveolar epithelial cell proliferation as determined by proliferating cell nuclear antigen immunostaining 21 days after bleomycin treatment. These results indicate that enhanced recognition and clearance of apoptotic cells induce further increases in HGF transcription through the RhoA/Rho kinase pathway, and reduce pulmonary inflammation and fibrosis resulting in alveolar regeneration.