본 논문에서는 라이코펜이 p38, ERK1/2와 JNK를 저해하여 TACE의 발현을 저해시킴으로써 PMA, TNF-a, IL-1 \(\beta \)와 CLP가 매개하는 EPCR 탈락을 감소시킨다는 결과를 보여준다. 따라서 라이코펜은 패혈증이나 패혈 쇼크 같은 중증 혈관 질환의 치료를 위한 후보물질이 될수있다.
<h1>결과 및 고찰</h1> <h2>라이코펜이 PMA, TNF-a 또는 IL-6가 유도하는 EPCR 탈락에 미치는 영향</h2> <p>이전의 연구에서 PMA가 혈관내피세포로부터 EPCR의 탈락을 유발한다고 알려져 있다. 이전의 연구 결과와 동일하게, 우리는 PMA \( 1 \mu \mathrm{M} \)이 혈관내피세포에서 EPCR 탈락을 완전히 유발한다는 점과 PMA에 의해 농도의존적으로 EPCR이 감소함을 확인했다. TNF- \( \mathrm{a} \) 또는 interleukin (IL)-13에 의해 EPCR 탈락이 이전의 연구와 동일하게 증가되었다.</p> <p>PMA가 매개하는 EPCR 탈락에서 라이코펜의 효과를 검증하기 위해, 혈관내피 세포에 라이코펜을 농도별로 6시간 동안 처리를 한 다음 PMA \( 1 \mu \mathrm{M} \)로 한 시간 동안 처리하였다. 그 결과 라이코펜 \( 10-20 \mu \mathrm{M} \)이 내피세포에서 PMA가 유도하는 EPCR 탈락을 저해함을 보였다. 그러나 라이코펜만 처리했을 경우, EPCR 탈락에는 영향을 주지 않았다. 라이코펜은 또한 혈관내피세포에서 TNF-a와 IL-13가 매개하는 EPCR 탈락을 저해하였다.</p> <h2>라이코펜이 PMA가 유발하는 TACE 발현과 세포 viability 에 미치는 영향</h2> <p>이전의 연구에서 PMA가 유발하는 EPCR 탈락은 tumor ne-crosis factor-a converting enzyme/ADAM17 (TACE)에 의해 매개한다고 보고되었다. 라이코펜이 활성화 된 TACE 발현을 저해하는지 밝히기 위해, 내피세포에 라이코펜을 농도별로 6시간 처리한 후, PMA \( 1 \mu \mathrm{M} \)로 한 시간 동안 처리하였다. 그 결과, 라이코펜이 혈관내피세포에서 PMA가 유도한 TACE 발현을 저해하였다. 뿐만 아니라, 라이코펜은 세포 viability에는 아무런 영향을 미치지 않았다.</p> <h2>Effect of lycopene on CLP-induced EPCR shedding</h2> <p>In vivo 상에서 라이코펜의 EPCR 탈락 저해 효과를 검증하기 위해, 우리는 인간의 패혈증과 가장 유사한 CLP 쥐 모델을 사용했다. 라이코펜을 CLP 12시간 후 \( 21.5 \mu \mathrm{g} \)으로 일회 투여한 경우에는 CLP가 유도한 EPCR 탈락을 막지 못했다. 그렇지만, CLP 12, 50 시간 후 \( 21.5 \mu \mathrm{g} \) 으로 2회 투여한 경우, EPCR의 탈락을 저해하는 결과를 나타내었다. 쥐의 무게는 평균 \( 20 \mathrm{~g} \)이고, 총 혈액양의 평균은 \( 2 \mathrm{ml} \)이므로 혈액내 처리한 라이코펜의 농도는 대략 \( 20 \mu \mathrm{M} \) 정도이다. 이를 통해 라이코펜 투여가 EPCR의 탈락을 억제함으로써 중증 혈관 질환의 치료 전략이 될 것이라 예상된다.</p> <h2>라이코펜이 PMA가 유발하는 p38, ERK1/2와 JNK의 인산화에 미치는 영향</h2> <p>이전 연구에서 p38, ERK1/2와 JNK는 사이토카인이 유발한 EPCR 탈락에서 관련이 있으며, PMA 자극에 의해 p38, ERK1/2와 JNK의 인산화는 증가된다고 알려져 있다. 그래서 라이코펜이 PMA가 유도하는 EPCR 탈락의 저해 기전을 규명하기 위해, PMA가 유도한 p38, ERK1/2와 JNK의 인산화를 라이코펜이 저해하는지 실험하였다. 그 결과 라이코펜이 PMA가 유발한 p38, ERK1/2와 JNK의 인산화를 감소시켰다.</p> <p>최근 우리는 토마토에서 분리한 활성물질 라이코펜이 혈관 내피세포에서 혈관장벽을 보호하고, 염증 사이토카인, 세포부착 단백질, 백혈구의 부착과 이동을 저해함을 보고하였다. EPCR 탈락이 혈관염증 질환에서 병태 생리적 기전에 관련이 있고, 라이코펜이 혈관 혐증 치료제 후보물질로서 사용될 수 있다는 가설을 우리의 이전 연구와 현재의 연구 결과를 통해 검증하였다.</p> <p>결과적으로, 이번 연구는 라이코펜이 p38, ERK1/2와 JNK를 저해하여 TACE의 발현을 저해시킴으로써 PMA, TNF-a, IL-1 \(\beta \)와 CLP가 매개하는 EPCR 탈락을 감소시킨다는 결과를 보여준다. 세포막에 결합된 수많은 단백질들이 TACE에 의해 탈락되고, 이 연구에서는 EPCR 탈락이 TACE에 의해 매개되고 이를 라이코펜이 저해함을 밝혔다. 치료 목적을 위한 라이코펜의 사용에서 비특이적 영향을 미칠 수 있음에도 불구하고, 이 연구에서 나타난 데이터는 EPCR 탈락에서 라이코펜의 새로운 역할을 확인했다. 우리는 패혈증이나 패혈 쇼크 같은 중증 혈관 질환의 치료를 위한 후보 물질로서의 라이코펜 효능을 검증했다.</p>