미세아교세포는 신경염증의 핵심 매개체이며, 미세아교세포의 활성화 프로파일을 연구하기 위해서는 시험관 모델이 필수적입니다. 리포다당류(LPS)는 강력하고 일관된 효과로 인해 신경염증 연구에서 널리 사용되는 잘 확립된 강력한 미세아교세포 활성화제입니다. 그럼에도 불구하고 신경염증의 맥락에서는 부분적으로 비생리적인 자극을 나타냅니다. 이 문제를 해결하기 위해 여러 사이토카인 칵테일과 비교하여 시험관 내에서 복잡한 염증 환경을 더 잘 모방할 수 있도록 신경염증을 유도하는 효능을 테스트했습니다. 따라서 이 연구에서는 다양한 전염증 자극에 대한 쥐(BV-2) 및 인간(HMC3) 미세아교세포 세포주의 반응을 비교했습니다. 세포를 LPS 또는 인터페론 γ(IFN-γ), 종양괴사인자 α(TNF-α), 인터루킨 1-β(IL-1β)의 조합을 나타내는 5가지 사이토카인 칵테일 중 하나로 자극하고 자극 24시간 후 전사 및 단백질 수준에서 염증 활성화 정도를 평가했습니다.
LPS와 다양한 사이토카인 칵테일은 인간 HMC3 세포에서 IL-1β와 TNF-α의 mRNA 발현을 유의하게 유도하는 반면, 쥐 BV-2 세포에서는 LPS가 사이토카인 칵테일에 비해 IL-1β의 mRNA 발현을 더 많이 유도합니다(그림 1).
그림 1: 24시간 LPS 또는 사이토카인 칵테일 처리가 인간 미세아교세포 HMC3 또는 쥐 미세아교세포 BV-2 세포에서 사이토카인 mRNA 발현 수준에 미치는 영향. RT-qPCR로 분석한 HMC3 및 BV-2 세포의 IL-1β(A, B) 및 TNF-α(C, D) mRNA 수준. 평균 + SEM. n = 그룹당 6. 단방향 ANOVA에 이어 Dunnett의 사후 검정과 차량 대조군(VC)을 비교했습니다. *p <0.05, **p <0.01 및 ***p <0.001.
사이토카인 분비 수준은 인간 HMC3 세포와 쥐 BV-2 세포에 따라 다릅니다. 예를 들어, LPS는 쥐 BV-2 세포에서는 IL-6 분비를 강력하게 유도하지만 인간 HMC3 세포에서는 그다지 많이 분비되지 않습니다. LPS 또는 특정 사이토카인 칵테일을 자극으로 사용하느냐에 따라 다양한 사이토카인이 다양한 수준으로 분비됩니다. IP-10 분비량만 절대값이 상당히 차이가 나지만 HMC3 세포와 BV-2 세포 간에 유사한 패턴을 보입니다(그림 2).
그림 2: 24시간 LPS 또는 사이토카인 칵테일 처리가 인간 미세아교세포 HMC3 또는 쥐 미세아교세포 BV-2 세포에서 사이토카인 분비에 미치는 영향. 면역 흡착 분석법으로 분석한 각 세포주에서 분비된 IL-6(A, B), IL-8(C), 쥐 동종 유사체 KC/GRO(D) 및 IP-10(E, F) 수준(Mesoscale Discovery, MSD). 평균 + SEM. n = 그룹당 6. 단방향 분산분석에 이어 Dunnett의 사후 검정 또는 Kruskal-Wallis 검정과 차량 대조군(VC)에 대한 Dunn의 다중 비교 검정. *p <0.05, **p <0.01 및 ***p <0.001.
이러한 연구 결과는 적절한 자극 선택의 중요성을 강조하고 미세아교세포 활성화의 종별 차이를 강조하며, 이는 시험관 내 결과를 인간 병리 생리학으로 해석할 때 고려해야 할 중요한 사항입니다. 동일한 유형의 연구를 일차 미세아교세포와 뇌 슬라이스에서도 수행할 수 있습니다.
따라서 인간과 쥐의 미세아교세포는 항염증 화합물의 고처리량 시험관 내 스크리닝을 위한 고도의 신경 염증 모델입니다.
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