HT-29 세포주에서 Peroxisome Proliferator Activated Receptor γ 활성화를 통한 프로바이오틱스의 염증 억제 효과

Abstract

목적: 프로바이오틱스는 인체에 유익한 작용을 나타내는 살아 있는 미생물로 이루어진 다양한 형태로, 염증성 장질환과 감염성 장염의 임상시험에서 효과가 보고되었다. 그러나 아직까지 체내의 면역체계나 염증반응에 대한 프로바이오틱스의 작용기전은 잘 알려져 있지 않다. PPARγ는 대장에 고농도로 분포하는 핵수용체로, 장 염증반응을 조절하는 데 중요한 역할을 한다. 이번 연구에서는 장상피세포에서 프로바이오틱스가 염증반응을 억제하는지 알아보고, 이 과정에서 peroxisome proliferator-activated receptor gamma (PPARγ)와의 관계를 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: HT-29 세포주에 24시간 동안 lipopolysaccharide (LPS) (20μg/mL)와 Lactobacillus casei (L. casei) (105-107 cfu/mL)를 함께 자극하거나 LPS만을 단독 자극하였다. RT-PCR을 통해 interleukin-8 (IL- 8), cyclooxygenase-2 (COX-2), toll-like receptor-4 (TLR-4), PPARγ mRNA 발현을 확인하였고, 상층액에서 IL-8 단백을 ELISA 방법으로 측정하였다. HT-29 세포주에 PPRE (peroxisome proliferator response element)가 포함된 PPRE3-tk-luc plasmid를 transfection시킨 후 L. casei 및 PPARγ 리간드인 15d-PGJ2와 ciglitazone으로 각각 자극하여 PPRE의 전사 활성을 비교하였다. 결과: HT-29 세포주를 LPS로 단독 자극하였을 때 IL-8, COX-2, TLR-4 발현은 증가하였고, LPS와 L. casei를 같이 자극하였을 때는 LPS 단독 자극 때보다 IL-8, COX-2, TLR-4 발현이 감소하였다. HT-29 세포주에 LPS와 L. casei를 함께 자극하였을 때 L. casei의 자극용량이 증가할수록 PPARγ mRNA 발현이 증가하였다. HT-29 세포주에 PPRE3-tk-luc을 transfection한 후 L. casei나 15d-PGJ2 또는 ciglitazone으로 자극하였을 때 대조군에 비해 PPRE 활성도가 2-2.5배 증가하였다. 결론: 장상피세포에서 프로바이오틱스인 L. casei는 염증반응을 억제하고, 이러한 항염증작용은 부분적으로는 PPARγ의 활성화와 관련이 있을 것으로 생각한다.