본문 바로가기 주메뉴 바로가기
22대 대한민국 국회 국회정보길라잡이 국회의원검색
회원가입 로그인
HOME

정보검색

소장정보 검색

국회도서관 홈으로 정보검색 소장정보 검색
결과 내 검색 동의어 포함
결과 내 검색 동의어 포함

-

목차보기

Title Page

ABSTRACT

Contents

Chapter I. Investigation of immune cell influx and pyroptosis between A/J and BALB/c mice to Legionella pneumophila infection 17

I. Introduction 18

1. Pathogenesis of Legionnaires' disease 18

2. Innate immune system and Inflammasomes 19

3. Innate immunity in response to L. pneumophila 20

4. Programmed cell death in innate immunity 21

5. Mice susceptibility to L. pneumophila infection 21

6. Purpose of this thesis 22

II. Materials and Methods 24

1. Bacteria 24

2. Experimental animals 24

3. Infection of A/J and BALB/c mice with L. pneumophila 24

4. Preparation of single lung cell suspensions and flow cytometry 25

5. Apoptosis assessment in immune cells 26

6. Detection of activated caspases in immune cells 27

7. Bronchoalveolar lavage fluid and serum collection 28

8. Measurement of cytokine and chemokine production 28

9. Histopathological analysis 29

10. RNA extraction and Quantitative RT-PCR 29

11. Immunoblot analysis for caspase-1 30

12. Immunohistochemistry for caspase-1 31

13. Statistical analysis 32

III. Results and Discussion 33

1. Higher bacterial burden and enhanced inflammatory lesions in L. pneumophila-infected lungs of susceptible A/J mice 33

2. Significant increases of neutrophils and recruited macrophages influx into lungs of resistant BALB/c mice at early phase of infection 34

3. Production of inflammatory cytokines and Th1-cytokines is higher in susceptible A/J than BALB/c mice 35

4. Higher induction of apoptosis and pyroptosis of alveolar macrophages and dendritic cells in A/J mice 36

5. L. pneumophila induces high levels of caspase-3/7 and caspase-1 activation in susceptible A/J mice 37

6. NLRC4 inflammasome activation is highly induced in susceptible mice during to L. pneumophila infection 39

IV. Conclusion 41

Chapter II. Characterization of inhibitor of apoptosis (IAP) proteins induction between A/J and BALB/c mice in response to L. pneumophila infection 44

I. Introduction 45

1. Inhibitor of apoptosis (IAP) protein family 45

2. IAPs in inflammatory signaling and innate immunity 45

3. NF-κB signaling and proinflammatory cytokines production regulated by IAPs 46

4. Purpose of this study 47

II. Materials and Methods 49

1. Quantitative RT-PCR 49

2. Cytokine analysis 49

3. Immunoblot analysis for cIAP2 and XIAP 50

4. Immunohistochemistry for XIAP 50

5. Statistical analysis 50

III. Results and Discussion 52

1. Transcriptional and posttranscriptional induction of cIAP2 and XIAP protein were highly increased in resistant BALB/c mice after L. pneumophila infection 52

2. L. pneumophila infection highly induced NF-κB signaling activation and proinflammatory cytokine release in resistant mice 53

3. L. pneumophila infection highly induced the expression of nlrp3, nlrp12, caspase-11 in resistant mice 54

IV. Conclusion 56

VII. REFERENCE 83

VIII. APPENDICES 92

Appendix Figure 1. Cytokine and chemokine levels in bronchoalveolar lavage fluid of... 92

Appendix Figure 2. Cytokine and chemokine levels in serum of A/J and BALB/c mice... 94

Appendix Table 1. Bacterial loads in lung tissue from A/J and BALB/c mice after L. 96

Appendix Table 2. Expression levels of IAP-family genes between A/J and BABL/c... 97

KOREAN ABSTRACT 98

List of Tables

Table 1. Primers for qRT-PCR used in this study 81

List of Figures

Figure 1. The inflammasome-mediated response to Legionella pneumophila. 58

Figure 2. Bacterial burden in the lungs of A/J and BALB/c mice infected with L. 59

Figure 3. Progression of histopathological changes in the lungs of A/J and BALB/c mice... 60

Figure 4A. Gating strategy of single lung cell suspensions using flow cytometric... 61

Figure 4B. Characterization of inflammatory cell recruitment in two inbred strains of mice... 62

Figure 5. Neutrophil chemokines MIP-1 and KC levels in two inbred strains of mice... 63

Figure 6A. Th1-cytokine levels in two inbred strains of mice during pulmonary L. 64

Figure 6B. Proinflammatory chemokine levels in BALF and serum of A/J and BALB/c... 65

Figure 7. Analysis of cell death mechanisms in the lung cells of A/J and BALB/c mice... 66

Figure 8. Analysis of caspase activation in the lung cells of A/J and BALB/c mice... 67

Figure 9. Comparison of relative mRNA expression for caspases by qRT-PCR in A/J... 68

Figure 10A. Comparison of caspase-1 expression in the lungs of two strains of mice by... 69

Figure 10B. Comparison of caspase-1 expression in the lungs of two strains of mice by immunohistochemistry analysis during L. 70

Figure 11A. Comparison of expression of NLRC4 inflammasome components and... 71

Figure 11B. Comparison of release of proinflammatory cytokines in the BAL fluids... 72

Figure 12. IAP proteins-dependent regulation of the NF-κB signaling pathway in... 73

Figure 13A. Comparison of relative mRNA expression for cIAP2 and XIAP in the... 74

Figure 13B. Comparison of protein expression for cIAP2 and XIAP by immunoblotting... 75

Figure 13C. Comparison of protein expression for cIAP2 and XIAP by immunohistochemisty analysis in the lungs of two strains of... 76

Figure 14A. Comparison of expression of NF-κB signaling pathway-related genes in... 78

Figure 14B. Comparison of IL-6 release in the lungs of A/J and BALB/c mice following... 79

Figure 15. Comparison of expression levels of NLRP3, NLRP12 and caspase-11 in the... 80

초록보기

Legionella 속은 면역체계가 약한 사람들에게 레지오넬라증 (Legionnaires' disease)이 라고 하는 급성 폐렴을 발생시킨다. Legionella pneumophila는 호흡기 비말에 의해 전파된 후, 숙주의 폐 조직 내에 존재 하고 있는 폐포대식세포 (alveolar macrophage)를 감염시키고, 세포 내에서 증식한다. 이전 연구들에서, 이러한 L. pneumophila 감염에 대한 마우스 종들 중, Naip5에 polymorphism을 가지는 A/J 마우스에서 유래된 대식세포에 서만 박테리아의 증식이 확인되었고, 다른 마우스 종에서는 증식이 억제됨을 확인할 수 있었다. 이러한 발견 후, 감수성 (susceptibility)이 다른 두 마우스에서 유래된 대식세포를 사용한 면역반응 비교 연구들이 보고되었으나, 마우스 생체 내에서 발생하는 초기 면역 반응들은 전반적으로 비교되지 않았으며, 자세히 규명되지 않았다. 그러므로, 본 연구에서는 L pneumophila 감염에 감수성이 높은 A/J 마우스와 상대적으로 감수성이 낮은 BALB/c 마우스를 사용하여, 다양한 생체 내 유도되는 선천성 면역 반응 (innate immune response)을 비교 및 조사함으로써, 박테리아 감염 후 숙주를 보호하기 위한 중요한 면역반응 및 매개인자들을 찾아내고자 하였다.

우선 이 논문의 첫 번째 chapter에서는, 감수성이 다른 두 마우스 모델에 L. pneumophila 감염 후, 어떠한 면역세포들이 폐 조직 내로 유입되며, caspase-1 또는 caspase-3/7과 관련된 면역 세포사멸기작이 유도되는 지를 조사하기 위한 관련된 선천성 면역반응 연구를 보고한다. 우선, 유세포 분석을 이용하여 감염 후 폐 조직에서 분리한 세포들의 분포를 관찰하였는데, 감염 초기 감수성이 낮은 BALB/c 마우스에서는 대표적인 호중구 (neutrophil) 유입관련 케모카인 (chemokine)인 KC와 MIP-2에 의한 호중구와 유입된 대식세포 (recruited macrophage)들의 유입 증가를 관찰할 수 있었다. 또한, 감염 초기 두 마우스 모두에서 폐 조직 내 존재하고 있는 폐포대식세포의 급격한 감소가 관찰되었다. 감염 24시간 후, 감수성이 높은 A/J 마우스에서는 전염증성 사이토카인 (proinflammatory cytokine)의 유의한 증가와 조직학적 검사를 통하여 폐 조직 내 넓은 병리 병변을 확인하였다. 다음으로는, 감염 전 대조군에 비해 L pneumophila 감염 4시간 후, A/J 마우스의 폐포대식세포과 수지상세포 (dendritic cell)에서 두 가지 세포사멸기작인 apoptosis와 pytoptosis 반응이 유의하게 높게 유도됨을 확인하였다. 그리고, 염증반응을 유발시키는 Nlrc4 인플라마즘(inflammasome) 구성요소들과 caspase-1 의 발현을 측정 및 비교함으로써, A/J 마우스 폐조직에서 초기 Nlrc4 인플라마즘의 활성과 pyroptosis의 유도가 높게 유도됨을 관찰할 수 있었다.

이 논문의 두 번째 chapter에서는, L. pneumophila 감염에 대한 마우스의 감수성을 결정하는 인자인 Naip5를 포함하는 apoptosis 저해 단백질들 (inhibitors of apoptosis) 중, cIAP2 와 XIAP이 L. pneumophila 감염 후 숙주의 저항성과 관련되는 지에 대한 역할을 예상하고자 한다. 최근 apoptosis 저해 단백질들이 다른 세균성 감염에서 숙주의 면역 조절과 관련되어 있음이 보고되었는데, 이 단백질들이 L. pneumophila에 대한 선천성 면역반응에도 관련되어 있는지를 확인하기 위해 연구를 수행하였다. 우선, 감염 4, 8시간 후, BALB/c 마우스의 폐 조직 내 cIAP2와 XIAP의 발현이 유전자 발현 및 단백질 발현수준에서 높게 관찰되었다. 뿐만 아니라, 이들 CIAP2 와 XIAP와 관련된 NF-KB 신호전달경로와 전염증성 사이토카인의 분비 유도가 증가함을 확인하였다.

결론적으로, 초기 caspase-1 활성화와 pyroptosis 반응이 감수성이 높은 A/J 마우스에서 높게 유도됨으로써, 이러한 반응들이 과도한 염증반응을 유발시킴으로 오히려 숙주에 해로운 영향을 미칠 수 있다는 점을 예상할 수 있었다. 반대로, 감수성이 낮은 BALB/c 마우스에서는 cIAP2 와 XIAP 의 초기 발현 및 관련된 NF-KB 신호전달경로 모두 높게 유도됨으로써, CIAP2 와 XIAP이 L. pneumophila 감염에 대하여 중요한 보호 인자임을 알 수 있었다. 그러므로, 이러한 결과들은 L. pneumophila 감염 동안 숙주 방어에 있어 중요한 선천성 면역반응들을 조사하였으며, 인플라마즘 활성으로 유도되는 염증반응과 apoptosis 저해단백질들의 특성을 규명함으로서, 이 후 레지오넬라증을 위한 치료제 또는 약물 개발을 위한 타겟 물질로서의 가능성을 제시한다.

추천서가 (다양한 추천 자료를 만나보세요)

권호기사보기

권호기사 목록 테이블로 기사명, 저자명, 페이지, 원문, 기사목차 순으로 되어있습니다.
기사명 저자명 페이지 원문 기사목차