경한 염증 자극에 노출된 소교세포에서 시계 단백질과 염증성 사이토카인 발현의 변화

Abstract

Chronic low grade inflammation is occurred in the brain with aging, which is called inflammaging, and the increase of neuroinflammation is regarded as a risk factor for age-associated brain diseases. Abnormally activated microglia and inappropriate immune responses are involved in inflammaging, but the exact mechanisms remains unclear. Levels of proinflammatory cytokines differ between day and night, and their expressions are regulated by clock proteins in peripheral inflammatory diseases. However, it has not been reported whether clock proteins are involved in inflammaging in the brain. To define role of clock proteins in microglia in the aged brain, level of proinflammatory cytokines were determined at time intervals in microglia (BV2 cell line) for 24 h exposed to low dose lipopolysaccharide (LPS), mimicking inflammaging, and changes in their expressions were determined in cells with reduced expression of Clock. Levels of Clock and Rev­erbɑ were changed at 18 h by high dose of LPS (100 ng/ml), and Clock level was increased at 24 h by low dose of LPS (10 ng/ml). Levels of IL­6, TNF­ɑ and IL­1ß were increased at 6 h by both of LPS. In microglia with reduced expression of Clock protein, low dose LPS­induced increases in proinflammatory cytokines were reduced, and the decrease of TNF­ɑ expression was supported by immunofluorescence cytochemistry. These results imply that the expression change of Clock protein in activated microglia involves in the regulation of proinflammatory cytokines levels and that Clock protein can be a target for the prevention of inflammaging in the brain. Further studies are required to define the exact mechanism by which clock proteins regulate levels of proinflammatory cytokines in microlia of the aged brian.;정상적인 노화 과정의 뇌는 경도의 염증성 물질들이 만성적으로 증가하는 염증노화(inflammaging)가 나타나며, 뇌의 염증 증가는 노인성 뇌질환 발생의 위험인자로 간주된다. 소교세포의 비정상적인 활성화와 부적절한 면역 반응이 염증노화에 기여하는 것으로 보고되고 있으나, 그 기전은 명확하지 않다. 말초의 염증 질환에서, 염증성 사이토카인은 낮과 밤에 따라 발현 변화가 나타나며, 시계 단백들에 의해 그 발현이 조절되는 것으로 보고되고 있다. 그러나 노화 뇌의 염증 반응에서 시계 단백들이 어떻게 관여하는지는 밝혀진 바가 없다. 본 연구에서는 염증 노화를 모방하여 낮은 농도의 lipopolysaccharide (LPS)에 소교세포(BV2 세포주)를 노출시켜 염증성 사이토카인의 시간별 발현 변화를 24시간 동안 측정하고, 소교세포의 Clock 단백 발현 억제로 이들의 발현이 변화하는지 관찰함으로써, 노화 뇌의 소교세포에서 시계 단백들의 역할을 규명하고자 하였다. 고농도의 LPS (100 ng/ml)에 의해 Clock과 Rev­erbɑ는 18시간에 발현이 변화하였으며, 저농도 LPS (10 ng/ml)에서는 24시간에 Clock 단백 발현이 증가하였다. IL­6, TNF­ɑ 및 IL­1ß의 발현은 두 농도 모두 6시간에 발현이 증가하였다. Clock 발현을 감소시킨 소교세포에서 저농도 LPS에 의한 염증성 사이토카인의 발현은 감소하였으며, 면역 형광 세포 염색에서도 TNF­ɑ의 발현 감소를 확인하였다. 이러한 결과는 활성화된 소교세포의 Clock 단백 발현 변화가 염증성 사이토카인 발현 조절에 관여 하며, Clock 단백이 뇌의 염증노화를 예방하는데 주요 타겟이 될 수 있음을 시사한다. 소교세포에서 시계 단백들의 사이토카인 발현 조절에 대한 더 자세한 분자적 기전은 추가 연구가 필요하다.