Anti-inflammatory function of benzoxazole derivatives through suppression of Th1 cells

Abstract

IFN-γ is a critical inflammatory cytokine that is mainly produced by the differentiated type I CD4+ T (Th1) cells. Suppression of IFN-γ production by CD4+ T cells could attenuate the dysregulated inflammatory response. In this study, the effects of benzoxazole derivatives on CD4+ T cell activation and differentiation were examined in vitro and in vivo. Both 2-((3.4-dicholorophenyl) amino) benzo[d]dxazol-5-ol (DCPAB) and 2-((3.4- hydroxyphenyl) amino) benzo[d]dxazol-5-ol (HPAB) had no cytotoxic effect under the concentration of 20 μM for 24 h but suppressed IFN-γ production in splenic T cells and primary CD4+ T cells. Prolonged treatment of CD4+ T cells with DCPAB and HPAB compounds strongly suppressed T cell proliferation, accompanying increase in apoptotic cell death. Treatment of cells with either DCPAB or HPAB during CD4+ T cell differentiation resulted in reduction of IFN-γ producing Th1 cells, as evidenced by secretory IFN-γ measurement and intracellular IFN-γ cytokine staining. Interestingly, DCPAB substantially decreased IL-2 production in differentiating and differentiated T cells; however, HPAB compound had no significant decline in IL-2 expression. Although the molecular mechanisms of DCPAB and HPAB compounds remain to be identified, benzoxazole derivatives are suggested to be useful to control IFN-γ-mediated inflammatory responses.;이 연구에서는 benzoxazole 유도체인 2-((3.4-dicholorophenyl) amino) benzo[d]dxazol-5-ol (DCPAB)과 2-((3.4- hydroxyphenyl) amino) benzo[d]dxazol-5-ol (HPAB)이 CD4+ T cells에서 IFN-γ cytokine을 분비하는 Th1 cells의 분화를 억제 함으로써 항 염증효능이 있음에 대하여 서술하였다. DCPAB과 HPAB는 benzoxazole에 amino가 붙어있는 amino-benzoxazol을 기본구조로 hydroxyl group이 붙어 있다. 하지만 phenyl group에 다른 치환기를 갖는다. DCPAB은 phenyl group에 chloride 두 개를 가지고 있으며, HPAB은 phenyl group에 hydroxyl을 가지고 있다. 이미 Benzoxazol 유도체는 항염증, 항암 기능을 가지고 있다고 보고된 바 있다. 따라서 inflammation관련된 T cell에서 DCPAB과 HPAB의 효능을 알아보았다. CD4+ T cells는 항원에 의하여 Th1, Th2, Th17, Treg cell로 분화된다. 그 중 Th1 cell은 T-bet 전사인자의 활성에 의해 IFN-γ를 생성한다. IFN-γ cytokine은 과도하게 생성되면 만성염증반응을 유도한다. 따라서 IFN-γ cytokine을 억제함으로써 항 염증반응을 기대할 수 있기 때문에 우리는 Th1 cells에 기반에서 실험을 진행하였다. 실험 결과 benzoxazole 유도체인 DCPAB과 HPAB은 in vitro에서 T-bet의 활성과 발현을 억제함으로써 IFN-γcytokine을 줄이면서, 항 염증 기능을 나타냈다. 또한 DSS로 유도된 장염모델에서는 DCPAB과 HPAB의 항염효능이 나타나지 않았으나 T-cell로 유도된 장염모델에서 DCPAB은 염증을 약화시켰다. 따라서 benzoxazol유도체인 DCPAB은 T-cell specific하게 염증을 약화시킴을 알 수 있다.