천식환자의 말초혈액단핵구에서 전사인자 T-bet 발현

Abstract

T-bet은 TH1 사이토카인인 IFN-γ의 생성에 관여함으로써 T 세포가 TH1 세포로 분화될 때 분화를 촉진하는 핵심적인 전사인자이다. IFN-γ는 CD8+ T 세포, CD56+CD3- NK 세포, CD56+CD3+ NKT 세포에서도 생성되기 때문에 이들 세포에서 T-bet의 발현은 T 세포의 분화를 조절하는데 다른 기능을 담당할 것이라고 생각된다. 그러나 천식에서 T-bet과 T-bet과 관련된 CD8+ T 세포, NK 세포, NKT 세포가 생체 내에서 어떠한 역할을 하는 지 아직 명확히 밝혀진 바는 없으며, 천식환자에서 세포 아형에 따른 T-bet을 발현을 비교한 보고는 없었다. 본 연구에서는 천식환자의 말초혈액단핵구에서 세포아형에 따른 T-bet의 발현을 알아보고 아토피유무에 따라 비교하였다. 이전에 천식치료를 받은 과거력이 없는 새로이 진단 받은 경중 또는 중등도의 9명의 아토피성 천식환자, 4명의 비아토피성 천식환자를 대상으로 하였고, 정상대조군은 7명이었다. 말초혈액단핵구를 분리하여 48시간동안 배양한 후 PMA/ionomycin로 자극하였다. 배양 전, PMA/ionomycin 자극후 검체를 수획하여 RNA를 분리하고 T-bet와 IFN-γ mRNA 발현을 분석하기 위하여 RT-PCR을 시행하여 각 시료의 β-actin band의 발현강도에 대한 비를 구하였다. 유세포분석기를 통한 T-bet 양성 세포 아형 분석은 환자의 혈액을 채취한 당일 별도의 배양이나 자극 없이 세포표현항원(CD3, CD4, CD8, CD56)과 세포질내 전사인자(T-bet)를 동시에 삼증염색을 하여 분석하였다. 결과는 다음과 같다. 1. T- bet의 mRNA 발현은 정상대조군(0.83±0.24)에 비하여 아토피성 천식군(0.52±0.33)과 비아토피성 천식군(0.52±0.03)에서 유의하게 감소되어 있었다. 2. IFN-γ는 아토피성 천식환자군에서 비아토피성 천식환자군과 정상대조군에 비하여 감소되어 있었다. 3. 정상대조군에서는 T-bet을 발현하는 CD3+ T 세포와 CD56+CD3- NK 세포의 비율이 비슷하였다. 그러나 비아토피성 천식환자군에서는 CD3+ T 세포가, 아토피성 천식환자군에서는 CD56+CD3- NK 세포가 T-bet을 주로 발현하여 아토피유무에 따라 T-bet을 주로 생성하는 세포가 다름을 알았다. T-bet 양성 CD56+CD3+ NKT 세포의 비율은 정상대조군과 비아토피성 천식환자군에 비하여 아토피성 천식환자군(10.73±5.92%)이 낮은 경향을 보였다. 이상의 결과에서 T-bet의 발현은 천식의 유무와 관련이 있으나, 세포 아형에 따른 T-bet 발현 차이는 아토피유무와 관련이 있음을 알 수 있었다. 그리고 천식환자에서 아토피유무에 따른 IFN-γ발현의 차이는 아토피유무에 따른 T-bet의 생성세포의 차이에서 오는 것이라고 생각된다.;Background: T-bet is considered as a master transcriptional factor that appears to regulate lineage commitment of CD4+ T cells in part by activating the TH1 cytokine IFN-γ. As the IFN-γ is also produced by CD8+ T cells, CD56+CD3- NK cells and CD56+CD3+ NKT cells, T-bet may also be expressed in these cells. However expression and cellular sources of this factor are still unknown in asthmatics. Objective: Our aim was to investigate the expressions of T-bet in the peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) according to presence of atopy and asthma. Methods: PBMCs were obtained from non-atopic controls, atopic asthmatics and non-atopic asthmatics. PBMCs were cultured for 48hours, and then stimulated with 12-o-tetracanoylphorbol-13-acetate (PMA) and calcium ionophore (ionomycin). mRNA of T-bet and IFN-γ was measured by RT-PCR. Expressions of T-bet according to lymphocytes subtype were analyzed using three-color flow cytometry. Results: T-bet was expressed at higher level in the controls compared to the other groups. Nonatopic asthmatics showed similar level of expression of T-bet with atopic asthmatics. The IFN-γ expressions were significantly lower in atopic asthmatics compared with nonatopic asthmatics and controls. Among the T- bet expressing lymphocytes, percentage of CD3+ T cells and CD56+CD3- NK cells were similar in nonatopic controls. CD3+ T cells were prominent source of T-bet compared to CD56+CD3- NK cells in nonatopic asthmatics (p<0.05). CD56+CD3- NK cells were prominent sources of T-bet compared to CD3+ T cells in atopic asthmatics (P<0.05). And the proportion of T- bet positive CD56+CD3+ NKT cells of both controls and nonatopic asthmatics had higher tendency compared to the atopic asthmatics. Conclusion: The difference of IFN-γ production according to presence of atopy may arise from the different prominent sources of T-bet according to presence of atopy and that expressions of T-bet are related to asthmatic status and NK cells may have the important roles in T-bet related regulatory functions. Key words: asthma, atopy, NK cell, T-bet, IFN-γ.