사멸세포 주입의 COX-2/PGE2 신호 증진 효과와 COX-2/PGE2, HGF 신호 간의 상호작용을 통한 섬유화 억제 작용

Abstract

Previous study reported that instillation of apoptotic cells after bleomycin induced persistent enhancement of HGF mRNA and protein expression, resulting in attenuation of lung injury and fibrosis. In the present study, we investigated effects of apoptotic cell instillation on the other potent antifibrotic molecules, such as COX-2/PGE2. Furthermore, we characterized the functional interaction between these molecules and HGF upon in vivo exposure to apoptotic cells in the injured lung processing extensive fibrosis, using selective inhibitors of these molecules. At 2 h after apoptotic cell instillation, the levels of COX-2 mRNA and protein expression, as well as PGE2 production were enhanced. Furthermore, COX-2/PGE2 signal further enhanced following apoptotic cell instillation at 7, 14, and 21 days after bleomycin treatment. Coadministration of the COX-2 selective inhibitor, NS-398, with apoptotic cells reversed the induction HGF mRNA and protein following apoptotic cell instillation. Importantly, apoptotic cell-induced reduction of NS398 reversed reduced apoptotic activity of caspase-3 and -9, and MPO activity as well as the levels of hydroxyproline content, indicating collagen content in lung tissue. In addition, apoptotic cell-induced COX-2 expression and PGE2 production were reversed by coadministration of the c-Met antagonist PHA665752. These findings indicate that apoptotic cell instillation enhances COX-2/PGE2 signal along with HGF production in bleomycin-stimulated lungs. Moreover, apoptotic cell recognition and clearance system may lead to attenuate of lung injury and fibrosis through the coordinated induction of these important signals.;Bleomycin 투여한 폐에 사멸세포를 노출시켰을 때 HGF mRNA와 단백질 발현이 증가되고, 결과적으로 bleomycin에 의해 유도되는 폐염증과 폐섬유화가 경감됨이 보고된 바 있다. 이러한 이전의 연구결과를 토대로 본 실험에서는 사멸세포 주입 시 COX-2/PGE2와 같은 항섬유화 분자 발현 변화에 미치는 효과를 연구하고자 하였다. 또한 손상된 폐와 진행 중인 폐섬유화에서 in vivo로 사멸세포 노출 시 억제 약물을 사용하여 COX-2/PGE2와 HGF 사이에 기능적인 상호작용을 알아보았다. COX-2 mRNA와 단백질 발현, 그리고 PGE2 생성이 사멸세포 투여 2시간 후에 즉시 증가하였다. 더욱이 bleomycin 투여 후 사멸세포를 주입 시 COX-2 mRNA와 단백질 발현과 그리고 PGE2 생성이 bleomycin 투여 군과 비교 시 21일 까지 더욱 증가하였다. COX-2 특이 억제제 (NS398)와 사멸세포를 동시 투여 시 증가된 HGF mRNA와 단백질, PGE2 수위가 도로 복귀되었다. 게다가 사멸세포에 의해 유도되는 COX-2 발현과 PGE2 생성이 c-Met 억제제인 PHA665752와 투여 시 감소되었다. NS398은 폐조직에서 완전히 사멸세포의 주입으로 감소된 hydroxyproline의 치수 뿐 아니라 caspase-3와 -9의 활성도, MPO 활성도를 도로 증가시켰다. 이 결과는 bleomycin이 처리된 폐에 사멸세포 투여 시 HGF/c-Met 신호와 더불어 COX-2/PGE2 신호가 증가되며 두 경로 사이에 상호작용을 통해서 발현 증가가 지속적으로 유지 될 수 있음을 의미한다. 더 나아가 본 연구 결과는 사멸세포 인식 및 탐식 작용이 이들 신호 경로에 대한 종합적인 조절 기작을 통해 폐손상 및 섬유화를 억제함을 제시하고 있다.