IL-1\( \beta \)가 IL-1 receptor type 1 (IL-1R1)에 연결되면, IL-1R 보조 단백질은 수용체 복합체에 의해 모인다. 이를 통해 p38 mitogen-activated protein kinase (MAPK) 활성 인산화 cascade를 통한 세포 내 신호 변환이 실행된다. 본 실험에서는 Peptidoglycan (PG)이 IL-1\( \beta \) 발현에 어떠한 영향을 미치는지 조사하였으며, 이는 IL-1 cytokine이 죽상동맥경화증의 혈관 벽 염증 전파 수단으로 작용하는 맥락에서 중요하다.
<h1>서 론</h1> <p>Interleukin(IL)-1 family는 상당한 염기서열 상동관계를 공유하고 B-pleated sheet구조 (IL-1\(a \), IL-1\( \beta \), IL-1 receptor antag- onist [IL-1Ra], (IL-18)를 포함하는 4가지 단백질로 구성된다. IL-1B는 \( 31{kDa} \) leaderless procytokine 으로바뀌고 세포 내에서 caspase-1에 의해 잘리어 \( 10{kDa} \)의 활성화된 형태로 된다. IL-1 receptor type 1 (IL-1R1)에 IL-1\( \beta \)가 연결 되 면 IL-1R 보조단백질은 수용체 복합체에 의해 모이고, 세포내 신호변환은 p38 mitogen-activated protein kinase (MAPK) 활성인산화 cascade를 통해 실행된다. 신호 cascade는 전사인자 nuclear factor kappa B(NF-кB)와 activating protein-1 (AP-1)와 염증성 유전자의 전사 후에 활성화되어 최고점에 달한다. 광범위한 신호 증폭 때문에 적은 양의 IL-1\( \beta \)로도 상당한 생물학적 활동을 나타낸다.</p> <p>IL-1 cytokine은 내피세포, 평활근세포 및 대식세포의 강한 염증성 효과로 인해 죽상동맥경화증의 혈관벽 염증전파수단으로 간주된다. 임상 및 동물연구에서 IL-1\( \alpha\)또는 그 수용체IL-1R1의 발현은 죽상동맥경화에 연계된 것으로 나타났다. 또한, 인간 죽상동맥경화 병변에 존재하는 대식세포는 IL-1\( a \), IL-1\( \beta \)를 만든다. IL-1\( \beta \)의 결핍은 apoE가 부족한 생쥐에서 죽상동맥경화증의 심각성을 감소시킨다.IL-1R1 생쥐에서 IL-1R 신호차단은 유전학, 식이요법, 감염노출을 포함한 여러 활성 성향요인과 혈관병변의 악화를 일으키는 것으로 알려진 실험조건에서 죽상동맥경화의 진행을 감소시킨다. 따라서 IL-1\( \beta \)발현의 조절을 이해하는 것은 죽상동맥경화와 긴밀한 관계가 있으므로 중요하다.</p> <p>Peptidoglycan (PG)은 그람양성세균의 세포벽 구성성분이고 평범한 사람의 장과 다른 점막의 식물군에 풍부하게 존재한다. 점막이 아닌 곳에서 PG는 세균성 pathogen-associated molecular pattern (PAMP)로 선천적 면역 체계에 의해 인식되므로 Toll-like receptors (TLR)를 통한 염증을 촉진한다. 또한 PG는 단핵세포에 의한 \(\alpha m \beta 2 \)-integrin의 발현을 유도하고 단핵세포의 \( \beta \)2-integrin에 의존적인 이동(migration)을 증가시킨다. PG는 내피 세포에 의한 부착 분자의 발현과 단핵세포와 대식세포에 의한 염증성 사이토카인과 케모카인을 증가시킨다. PG는 주로 대식세포가 풍부한 죽종부위, 사람의 죽상동맥경화 병변에서 높은 비율로 존재한다. 따라서 병변에서 주가적인 염증성 요소로 추정된다. 따라서 PG가 염증반응을 유도하는 것을 통한 신호경로의 설명은 죽상동맥경화증에서 세균성 PAMP의 역할의 현재의 지식에 기여할 것이다. 그러나 PG가 IL-1\(\beta \) 발현을 유도하는 분자메커니즘은 아직 밝혀지지 않았다.</p> <p>본 실험에서 PG가 단핵세포와 대식세포에 의한 IL-1\(\beta \)의 분비에 영향을 주는지를 조사하였다.PG가 THP-1 세포주, 사람의 급성 단구계열의 백혈병 세포주에서 IL-1\(\beta \)의 분비를 상당히 증가시키는 것을 발견하였다. 또한 본 실험에서는 PG와 매개된 사이토카인 발현에 관계된 세포분자를 확인하고, PG와 매개된 IL-1\(\beta \) 상향조절에 TLR2, Akt, mammalian target of rapamycin (mTOR), MAPK, and reactive oxygen species (ROS)가 관여하는 것을 발견했다.</p>