재조합 인간 열충격 단백질 27의 자외선 B 유도 익상편 섬유화 억제 효과 = Effect of recombinant human heat shock protein 27 treatment on the Ultraviolet B- induced pterygium myofibroblast

국문 초록 (Abstract)

연구 목표: 본 연구는 외인성 재조합 인간 열충격단백질27 (Exogenous recombinant human heat shock protein 27, rhHSP27)이 자외선 B에 의해 유도되는 사람 정상 테논낭 섬유아세포에서 익상편 병인과 연관된 근섬유아세포 분화에 미치는 영향을 조사하고자 하였다.
연구 재료 및 방법: 환자의 익상편 절제술 중 채취한 테논낭 조직으로부터 정상 테논낭 섬유아세포(Normal Tenon’s fibroblasts, NTFs)와 익상편 머리 테논낭 섬유아세포(Pterygium head Tenon;s fibroblasts, PTFs)를 분리하였다. 배양된 NTFs에서 근섬유아세포의 대표적 표지자인 α- 평활근 액틴(α-smooth muscle actin, α-SMA)과 열충격 단백질 27(Heat Shock Protein 27, HSP27)의 인산화 형태(pHSP27)의 발현 수준을 확인하기 위해 웨스턴 블롯 분석을 수행하였다. 이후 배양된 NTFs와 PTFs에서 자외선 B(Ultraviolet-B, UV-B) 20mJ/cm²를 조사한 후, UV-B가 근섬유아세포 분화에 미치는 영향을 평가하기 위해 α-SMA 발현을 확인하였으며, 보호 기전과 관련된 pHSP27의 발현 변화를 웨스턴 블롯 분석으로 조사하였다. 추가적으로 rhHSP27이 익상편 관련 섬유화 과정에 미치는 영향 및 예방 효과를 검증하기 위해 결막 및 익상편 섬유아세포에 rhHSP27(4 μg/mL)을 사전 처리한 후 UV-B를 조사하였다. 대조군과 처리군 모두에서 a-SMA 발현과 UVB에 의해 유도되는 Smad2/3의 인산화를 분석하여 섬유아세포 활성화와 관련된 신호전달 변화를 확인하였다. 단백질 발현은 웨스턴 블롯으로 분석하였으며, 정량 분석을 위해 a-SMA/GAPDH, p-Smad2/3/t-Smad2/3 비율을 산출하여 비교하였다.
연구 결과: PTFs는 NTFs에 비해 기저 상태에서 α-SMA의 발현량이 유의하게 증가하였다.(2.85±0.11배, P < 0.001). UVB 조사 후 NTFs에서 α-SMA 발현량이 유의하게 증가하였다(1.92±0.02배, P < 0.001). 반면, rhHSP27을 사전 처리한 후 UV-B를 조사한 NTFs 대조군에 대비 α-SMA의 발현이 0.82±0.04배 유의하게 감소하였다(P = 0.04). 또한 UVB 조사 후 NTFs에서 Smad2/3 인산화는 대조군 대비 약 2.0배 증가하였으나(P<0.05), rhHSP27 전처치시 1.2배 수준으로 유의하게 감소하였다(P<0.05).
결론: 외인성 rhHSP27은 UVB에 의해 유도되는 NTFs의 근섬유아세포 분화 및 관련 신호전달 변화를 억제하였다. 본 연구 결과는 외인성 rhHSP27이 UVB 유발 스트레스에 대한 섬유아세포 반응을 조절할 수 있으며 익상편 발생의 새로운 치료 후보물질로 활용될 가능성을 시사한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Purpose: To investigate the effects of exogenous recombinant human heat shock protein 27 (rhHSP27) on ultraviolet B (UVB)-induced myofibroblast differentiation in human pterygium fibroblasts. Given the central role of fibroblast activation in pterygium pathogenesis and recurrence, we focused on the modulation of Alpha-smooth muscle actin (α-SMA) expression and Smad signaling pathways under UVB-induced stress conditions.
Methods: Normal Tenon’s fibroblasts (NTFs) and pterygium head Tenon’s fibroblasts (PTFs) were isolated from Tenon’s capsule tissue obtained during pterygium surgery. Cultured fibroblasts were exposed to 20mJ/cm² UVB irradiation with or without pretreatment with 4 μg/mL rhHSP27. α-SMA expression was assessed as a marker of myofibroblast differentiation. In NTFs, UVB-induced phosphorylation of Smad2/3 was additionally evaluated to explore signaling changes associated with myofibroblast diferentiation. Protein expression levels were analyzed by Western blotting and quantified using ImageJ software.
Results: PTFs exhibited significantly higher baseline α-SMA expression compared to NTFs (2.85 ± 0.11-fold, P < 0.001). UVB irradiation significantly increased α-SMA expression in NTFs (1.92 ± 0.02-fold, P < 0.001). Pretreatment with rhHSP27 significantly attenuated UVB-induced α-SMA upregulation, resulting in αSMA levels 0.82 ± 0.04-fold relative to the untreated control (P = 0.04). UVB irradiation increased Smad2/3 phosphorylation in NTFs by approximately 2.0-fold compared to controls(P < 0.05), whereas rhHSP27 pretreatment reduced UVB-induced Smad2/3 phosphorylation to 1.2-fold above baseline (P < 0.05).
Conclusion: Exogenous rhHSP27 attenuated UVB-induced myofibroblast differentiation and associated signaling changes in conjunctival fibroblasts. These findings suggest that rhHSP27 may modulate fibroblast responses to UVB-induced stress and could represent a potential therapeutic candidate for pterygium

목차 (Table of Contents)

• INTRODUCTION 1
• MATERIALS AND METHODS 3
• RESULTS 6
• Discussion 14
• Conclusion 16
• Reference 17
• 국문요약 19