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TNBS에 의해 유도된 대장염에서 NF-κB 활성 억제를 통한 HO-1의 손상 억제

HO-1 Reduces the Severity of Trinitrobenzene Sulfonic Acid-induced Colitis through Suppression of NF-κB Activation

대한해부학회지 2006년 39권 6호 p.425 ~ 432
이승필 ( Lee Seung-Pil ) - 원광대학교 의과대학 산부인과학교실

송정훈 ( Song Jeong-Hoon ) - 원광대학교 의과대학 성형외과학교실
장성조 ( Jang Sung-Jo ) - 원광대학교 의과대학 신경외과학교실

Abstract

Heme oxygenase-1 (HO-1)은 heme의 분해 대사과정에 관여하는 속도제한효소(rate-limiting enzyme)로 강력한 염증억제작용을 한다고 알려져 있으나 그 작용기전은 잘 알려져 있지 않다. 따라서 본 논문에서는 HO-1이 TNBS 유도 대장염에서 항염증작용이 있는지를 조사하였다. TNBS 유도 대장염을 평가하기 위해 체중변화를 조사하였고 면역조직화학염색법으로 TNF-α, IL-1β 그리고 ICAM-1 등의 염증매개물질의 발현을 조사하였다. HO-1의 발현과 NF-κB의 활성을 조사하기 위하여 IκB-α의 파괴를 Western blot으로 조사하였다. HO-1의 유도제인 CoPPIX 투여군은 TNBS에 의한 체중감소 및 임상 증상, 조직병리학적 변화를 현저히 개선하였으며, 또한 염증의 유지에 중요한 역할을 하는 TNF-α, IL-1β과 ICAM-1의 발현 역시 현저히 억제하였다. 더우기 CoPPIX는 염증의 유도에 매우 중요한 역할을 하는 NF-κB 활성을 현저히 억제하였다. 이러한 CoPPIX의 효과들은 HO-1 활성 억제제인 ZnPPIX에 의해 차단되었다. 이상의 결과로 CoPPIX는 HO-1의 유도를 통하여 NF-κB 활성을 억제함으로써 TNBS에 의해 유도된 만성 대장염의 증상들을 개선시킬 수 있다고 본다.

Heme oxygenage-1 (HO-1), rate-limiting enzyme in heme catabolism, has been known to show strong immune-suppressive properties although its mechanisms are not completely understood. In this study, the authors investigated the mechanism whereby HO-1 has anti-inflammatory properties in trinitrobenzene sulfonic acid (TNBS)-induced colitis. Body weight was evaluated and tumor necrosis factor (TNF-α), interleukin (IL)-1β and intercellular adhesion molecule-1 (ICAM-1) were detected by immunohistochemical staining. Heme oxygenase-1 (HO-1) expression was analyzed by Western blot and immunohistochemical staining. In a mouse model, HO-1 inducer, cobalt-protoporphyrin IX (CoPPIX) administration significantly improved the clinical symptoms and histopathologic changes of trinitrobenzene sulfonic acid (TNBS) colitis as well as significantly suppressed the expression of several inflammatory mediators such as TNF-α, IL-1β and ICAM-1 induced by TNBS. Furthermore CoPPIX suppressed NF-κB activation that is an important transcription factor for expression of proinflammatory mediators in TNBS colitis while HO-1 activity inhibitor, zinc protoporphyrin IX (ZnPPIX) reversed the protective effects of CoPPIX in TNBS colitis. Collectively, these results suggest that HO-1 exerts anti-inflammatory effects by down-regulation of NF-κB activity via induction of HO-1 during pathogenesis of TNBS-induced colitis.

키워드

대장염
HO-1;TNF-α;TNBS;NF-κB;Colitis
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