기존의 아토피 피부염은 IgE에 감작된 비만세포만의 원인이라고 알려져 왔었는데 그 후 세포면역을 담당하는 T 세포 및 그 아형의 이상으로 인한 사이토카인의 불균형이 아토피 피부염을 일으키는 주요 기전으로 밝혀졌다. 이에 본 연구는 안전하면서도 우수한 효능을 가진 새로운 치료제를 개발하기 위해 폴리감마글루탐산의효과를 검증하고자 하였다. 따라서 평균 분자량이 300 kDa의 고분자 \(\Upsilon\)-PGA를 저분자화시키고, in vitro에서 PGA-HM과PGA-LM의 아토피 억제능을 조사한 결과 각각에서 동일한실험결과를 얻어 PGA-LM 실험결과로 나타내었다.
<h1>서 론</h1> <p>기존의 아토피 피부염은 IgE에 감작된 비만세포가 히스타민(histamine) 등의 화학매체들을 분비시켜 부종, 붉은 반점및 소양 등과 같은 증상들이 발생되는 것으로 알려져 왔으나, 만성 염증상태를 나타내는 이유와 아토피 피부염환자에서 흔히 보이는 세포매개성 면역기능의 저하를 충분하게 설명할 수 없었다. 그 후 세포성 면역에서 중요한 위치를 차지하는 T 림프절구 아형 또는 그와 관련된 사이토카인(cytokine)이 면역체계에 관여한다는 사실의 규명으로 이부분에 대한 설명이 가능해졌고, 세포면역을 담당하는 T 세포 및 그 아형의 이상, 그로 인해 나타나는 사이토카인의 불균형이 아토피 피부염을 일으키는 주요 기전이 된다고 설명하고 있다. 최근 CD4+ T 림프구 등의 염증성 세포가 아토피 피부염의 발생에 중요한 역할을 하는 것으로 보고되고 있는데, T림프구는 Th1 세포와 Th2 세포로 분화하며, Th2 세포는 interleukin(IL)-4, IL-5, IL-9, IL-13 을, Th1 세포는 IL-2, IFN-γ, TNF- α를 생성하는데, 이 중 Th2 세포에서 분비되는 사이토카인이 아토피의 발생에 중요한 역할을 한다[1].Th1 및 Th2 분화에 중요한 역할을 하는 전사인자에는 T-boxexpressed in T-cells(T-bet), STAT-1, STAT-4, STAT-6, GATA-binding protein-3(GATA-3), c-maf 등이 알려져 있는데 T-bet, STAT-1, STAT-4 등의 전사인자가 활성화되면 Th1 림프구로의 분화가 촉진되고, STAT-6, GATA-3, c-maf, NFAT등의 전사인자가 활성화되면 Th2 림프구로의 분화가 촉진된다. 특히, GATA-3와 T-bet은 신호전달과정에서 유전자의 전사를 조절하는 상위에 위치하는 전사인자이므로 Th1및 Th2의 분화에 있어 가장 중요한 전사인자라 할 수 있다. GATA-3의 활성화로 인해 Th2 세포가 활성화되면여러 Th2 사이토카인의 생성, 분비가 증가하게 되고 B세포활성화가 이루어지므로 알레르기 염증반응을 매개하여 아토피 피부염, 기관지 천식 등의 만성적인 질환을 유발한다. 2003 년 Fontenot와 Curotto는 foxp3+ 조절 T 세포(regulatory T cell, Treg cell)가 직·간접적으로 알레르기 염증을 조절하여 호산구의 침윤, 염증 IFN-γ 생산 세포 등에관여함으로써 foxp3+ Treg 세포의 활성화가 자가면역질환치료에 획기적인 전기가 될 수 있는 결과를 발표하였다.</p> <p>아토피 피부염에 사용되고 있는 치료제들을 살펴보면 연고 형태로 glucocorticoid와 calcinulin 저해제인 FK-506(tacrolimus)이 다용되고 있으며, 전신 투여 경우에는 항히스타민제, 스테로이드 제제, 사이클로스포린, DNA 합성 저해제(antimetabolite) 등이 사용되고 있으나, 다양한 부작용으로 인하여 안전하면서도 우수한 효능을 가진 새로운 치료제의 개발이 요구되고 있다. 이에 본 연구는 기초자료검색을 통하여 부작용이 없으며 장기간 복용이 가능한천연물로 폴리감마글루탐산(Poly-γ-glutamic Acid. γ-PGA)의효과를 검증하고자 하였다. γ-PGA는 글루탐산의 γ-카르복실기와 글루탐산의 α-아미노기가 아마이드 결합된 γ-폴리펩타이드로 콩 발효식품미생물인 Bacillus sbutilis 등Bacillus 속이 보유하고 있는 γ-PGA 합성계(γ-PGA synthetasecomplex, pgsBCA system) 에 의해서 생산된다. 우리는 흔히 청국장 점질물의 주성분으로 γ-PGA를 자주 접하고 있으며 상업용으로는 Bacillus 속을 탱크 배양하여 대량으로 얻고 있다. 이러한 γ-PGA는 수용성, 음이온성, 생분해성 원료및 식용의 아미노산 고분자소재로 고부가가치의 의약품, 화장품, 기능성 식품, 환경용, 공업용 등으로 적용 범위가 매우 다양하다. 최근 이 등의 연구에서는 γ-PGA가 대식세포를 자극하고 TNF-α와 IL-1β의 분비를 유도하여 면역기능을 증강시키는 역할을 하며, 함 등의 연구에서 γ-PGA는 T 임파구에서 IFN-γ의 분비를 촉진하여 T 세포 및B 세포, 대식세포, 자연살해세포(NK cell) 등을 활성화시켜세포 내 세균 및 바이러스 감염에 대한 억제효능 및 암세포살해에 대한 효능을 가지고 있다는 것이 보고되었다. 이와같이 γ-PGA가 체내 면역세포를 활성화시켜 면역증강 효과를 가지고 있다는 것이 확인되었다. 그러나 γ-PGA의 알레르기 면역질환에 관한 연구에서 아직까지 CD4+CD25+foxp3+ Treg 세포 활성에 관한 연구는 보고되지 않았다. 본 연구에서는 평균 분자량이 300 kDa의 고분자 γ-PGA(이하 PGA-HM이라 한다)를 저분자화시켜 저분자 γ-PGA(이하 PGA-LM이라 한다)를 만들고, in vitro에서 PGA-HM과PGA-LM의 아토피 억제능을 조사한 결과 각각에서 동일한실험결과를 얻어 PGA-LM 실험결과 중심으로 보고한다. 실험내용은 NC/Nga 생쥐에서 B 세포와 T 세포를 순수분리하고 PGA-LM를 처리함으로 PGA-LM이 염증 유전자 발현억제 및 CD4+foxp3+ Treg와 IFN-γ+의 활성세포 빈도수변화에 미치는 영향을 검토하고 아토피 억제 가능성을 조사하였다.</p>