hCEC세포에서 western blotting과 형광현미경을 사용해 미세먼지에 의해 활성화되는 NLRP3 인플라마솜의 활성을 알아보았다. 그 결과, \( \mathrm { PM } _ { 2.5 } \)를 처리하면 인플라마솜이 활성화되며, COX-2를 비롯하여 여러 염증성 사이토카인 역시 증가한 양상을 보여 인플라마솜에 의해 매개되는 염증성 반응이 일어남을 확인했다. 또한 석창포와 황련 CCF 추출물이 인플라마솜 매개 염증성 반응을 억제함을 관찰했다.
<h2>hCEC세포에서 \( \mathrm { PM } _ { 2.5 } \)에 의한 인플라마솜 활성에 미치는 후보 물질 5종의 효능 비교</h2> <p>다양한 세포에서 미세먼지는 산화적 스트레스를 유도하면서 염증성 반응을 촉진시킬 수 있음이 선행 연구들을 통하여 밝혀졌다. 세포 내 항상성 유지를 위한 면역반응 과정에서 외부 신호를 인식하는 수용체는 인플라마솜이라고 불리는 다단백질 복합체의 형성에 관여한다. 인플라마솜은 센서에 해당하는 NLRP3과 어댑터인 ASC 및 pro-caspase-1로 구성된다. 이 3가지 단백질 복합체의 형성에 의해 pro-caspase-1에서 절단된 caspase- 1 은 염증성 사이토카인인 interleukin (IL)-1 \( \beta \)와 IL-18을 활성형으로의 전환과 세포 외로의 방출을 촉진하며, 나아가 pyroptotic 세포사멸을 유도한다. NLRP3 인플라마솜은 병원체, 바이러스, 박테리아 등을 포함한 다양한 자극에 의해 활성화될 수 있으며, 최근 미세먼지 또한 강력한 NLRP3 인플라마솜의 강력한 활성자로 보고된 바 있다. 형광현미경적 관찰 및 Western blotting의 결과에 의하면, \( \mathrm { PM } _ { 2.5 } \)는 hCEC세포에서 ASC, caspase-1 및 NLRP3 의 발현을 증가시켰다. 그리고 대조군에 비하여, \( \mathrm { IL } -1 \beta \)와 \( \mathrm { IL } -18 \)의 발현도 \( \mathrm { PM } _ { 2.5 } \)가 처리된 세포에서 증가하였으며, 세포로부터 분비된 \( \mathrm { IL } -1 \beta \)의 정량적 분석에서도 유의적으로 증가가 관찰되었다. 이는 hCEC세포에서 \( \mathrm { PM } _ { 2.5 } \) 처리에 의하여 인플라마솜이 활성화되었음을 의미한다. 또한, 염증성 매개 인자인 prostaglandin \( \mathrm { E } _ { 2 } \)의 생성에 핵심적인 인자인 cyclooxygenase-2 (COX-2)의 발현과 IL-6 및 tumor necrosis factor- \( \alpha \) \( ( \mathrm { TNF } - \alpha) \) 와 같은 염증성 사이토카인의 발현도 \( \mathrm { PM } _ { 2.5 } \)가 처리된 세포에서 증가되어 인플라마솜-매개 염증성 반응이 활성화되었음을 알 수 있다. 그러나 NAC이 전처리된 조 건에서는 \( \mathrm { PM } _ { 2.5 } \)에 의한 인플라마솜 구성 요소들의 발현뿐 감소되어 인플라마솜 활성화가 ROS 생성 의존적이라는 선행 연구의 결과들을 잘 일치한다. 따라서 선정된 5종 후보 물질이 \( \mathrm { PM } _ { 2.5 } \)에 의한 인플라마솜 활성에 미치는 영향을 조사한 결과, 석창포(AGS)와 황련 CCF추출물의 전처리군에서 억제 효과가 다소 높게 관찰되었으며, 염증성 반응에 미치는 영향은 추출물의 종류에 따라 차이가 났지만, 전반적으로 억제 효능을 보여주었다.</p>