사람의 탈락막세포에서 세균 내독소에 의한 IL-1β 및 PGE2의 분비에 관한 연구

Abstract

조산은 전체 출산의 7-10%를 차지하며 신생아 유병율 및 사망율의 많은 비중을 차지하여 임상적으로 중요한 과제이나 아직 분만진통의 발생기전이 밝혀져 있지 않기 때문에 조산에 대한 기전 및 예방법 등이 잘 알려져 있지 않은 상태이다. 이러한 조산에 대한 기전의 발견 및 예방으로 신생아 유병율 및 사망율을 감소시키기 위하여 사람에서 조기분만 진통이 유발되는 기전을 규명하는 것이 산과영역의 근본 과제이나 아직까지 자궁내 조직에 의한 prostaglandin(이하 PG이라 약함)의 합성이 진통시작에 있어서 중요한 핵심이 되고 있다는 사실외에는 명백하게 밝혀진 바가 없다. 조기분만의 원인으로는 조기분만진통과 조기양막파열이 65%를 차지하고 이중 많은 수에서 자궁내 감염이 그 원인으로 생각되고 있으며 감염에 의하여 생성된 cytokine에 의하여 PG이 생성되는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 양막융모막염과 같은 자궁내 감염이 조기진통과 밀접한 연관이 있다는 가설하에 첫째, 감염과 관련된 PG의 생성에 있어서 interleukin-1β(이하 IL-1β라 약함)의 역할을 규명하고 둘째, IL-1β의 항체인 monoclonal mouse antihuman IL-1β가 PG의 생성을 억제하는가 여부와 세째, 여러가지 cytokine의 억제제로 알려진 transforming growth factor β_2 (이하 TGF-β_2라 약함)가 역시 PG의 생성을 억제하는가를 알아보고자 본 연구를 시도하였다. 연구재료로는 본원 산부인과에서 임신 제 38주에서 41주사이에 선택적 제왕절개술을 시술 받은 임산부에서 분만 직후 무균적으로 탈락막을 분리한 후 E. coli의 내독소인 lipopolysaccharide(이하 LPS라 약함)를 첨가하여 세포에서 분비되는 proinflammatory cytokine인 IL-1β와 PG를 측정하였고 antihuman IL-1β와 TGF-β_2에 의한 PG의 억제가 이루어지는가를 살펴 보았다. 연구방법으로는 분만 직후 무균적으로 탈락막을 분리하여 원심 분리후 24개의 구멍이 뚫린 배양접시에 탈락막 세포가 1x 10^5/ml로 분산된 DMEM을 1ml 씩 넣고 배양하였다. 대조군의 경우에는 LPS를 첨가하지 않은 군으로 하였고 실험군의 경우에는 LPS를 각각 0.1㎍/ml, 1㎍/ml, 10㎍/ml, 50㎍/ml, 100㎍/ml, 500㎍/ml 씩 첨가하였고 IL-1β를 각각 0.01ng/ml, 0.1ng/ml, 0.5ng/ml, 1ng/ml, 10ng/ml씩 첨가한 후 배양 시작전과 배양 24시간이 경과된 후에 배양액을 채취하여 원심분리한 후 상청액으로 PGE_2와 IL-1β를 RIA와 ELISA 방법으로 측정하였고 LPS 100㎍/ml에 anti-IL-1β 10ng/ml, 50ng/ml, 100ng/ml, 500ng/ml 및 TGF-β_2 0.01ng/ml, 0.1ng/ml, 1ng/ml, 10ng/ml 을 첨가한지 24시간 후에 역시 PGE_2와 IL-1β를 측정하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 탈락막 세포의 배양액에 LPS를 첨가하고 24시간후에 측정한 PGE_2와 IL-1β는 대조군에 비하여 통계적으로 유의하게 증가하였다. 2. 탈락막 세포의 배양액에 IL-1β를 첨가하고 24시간후에 측정한 PGE_2치는 대조군에 비하여 통계적으로 유의하게 증가하였다. 3. 탈락막 세포의 배양액에 LPS및 anti-IL-1β를 첨가하고 24시간후에 측정한 PGE_2와 IL-1β는 대조군에 비하여 통계적으로 유의하게 감소하였다. 4. 탈락막 세포의 배양액에 세균 내독소및 TGF-β_2를 첨가하고 24시간후에 측정한 PGE_2는 대조군에 비하여 통계적으로 유의하게 감소하였으나 IL-1β치는 대조군에 비하여 통계적으로 유의하게 증가하였다. 결론적으로 탈락막 세포에 LPS를 첨가시 IL-1β와 PGE_2의 분비가 증가하였고 또한 IL-1β를 첨가하였을때 PGE_2의 분비가 증가하는 것으로 보아 IL-1β가 PGE_2 생성과정에 일부 관여함을 알 수 있었으며 LPS에 의한 PGE_2의 생성과정에 있어서 monoclonal mouse antihuman IL-1β 및 TGF-β_2에 의하여 PGE_2의 생성이 억제됨을 알 수 있었다. 따라서 조산의 예방 및 치료에 monoclonal mouse antihuman IL-1β 및 TGF-β_2의 이용이 가능할 것으로 생각되며 앞으로 이에 대한 계속적인 연구가 필요하다 하겠다. ; The mechanisms responsible for the onset of preterm labor in women are poorly understood. It is widely accepted that increased biosynthesis of PGE_2 by intrauterine tissues seems to be a key event in the initiation of preterm parturition. However, the mechanisms for the increased PG formation during parturition have not yet been explained. Growing evidence suggests an association between intraamniotic infection and preterm labor. It is suggested that bacterial products can signal the increased PG biosynthesis associated with parturition, and that decidua can induce the onset of preterm labor by using inflammatory mediators(for example, IL-1β ) produced in response to bacterial invasion. The purposes of this study were to determine the effect of LPS on the production of IL-1β and PGE_2 and to determine the inhibitory effect of anti-IL-1β and TGF-β_2 on the production of IL-1β and PGE_2 by human decidual cells. The results were as follows: 1. The production of PGE_2 and IL-1β by decidual cells after incubation with LPS for 24 hours culture significantly increased in comparision with controls, respectively. 2. The production of PGE_2 by decidual cells after incubation with IL-1β for 24 hours culture significantly increased in comparision with controls. 3. The production of PGE_2 and IL-1β by decidual cells after incubation with LPS and anti-IL-1β for 24 hours culture significantly decreased in comparision with controls, respectively. 4. The production of PGE_2 by decidual cells after incubation with LPS and TGF-β_2 for 24 hours culture significantly decreased, but IL-1β production significantly increased in comparision with controls. In conclusion, LPS may induce the formation PGE_2 through IL-1β, and LPS induced preterm labor may be prevented by anti-IL-1β and TGF-β_2.