Role of inactive Rhomboid protease 2 (iRhom2) in sepsis and sepsis-induced acute lung injury = 패혈증과 패혈증 유발 급성 폐손상에서의 inactive Rhomboid protease 2 (iRhom2)의 역할

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Background: Sepsis has a high mortality rate and leads to multi-organ failure, including lung injury. Inactive rhomboid protease family proteins (iRhom2) has been identified accountable for the release of TNF-α, a crucial mediator in the development of sepsis. This study aimed to evaluate the role of iRhom2 in sepsis and sepsis-induced acute lung injury (ALI).
Methods: TNF-α and IL-6 secretion in vitro by peritoneal macrophages from wild-type (WT) and iRhom2 knoukout (KO) mice was assessed by enzyme-linked immunosorbent assay. Cecal ligation and puncture (CLP)-induced murine sepsis model was used for in vivo experiments. To evaluate the role of iRhom2 deficiency on survival during sepsis, both WT and iRhom2 KO mice were monitored for eight consecutive days following the CLP. For histological and biochemical examination, the mice were sacrificed 18 hours after CLP.
Results: iRhom2 deficiency improved the survival of mice after CLP. iRhom2 deficiency decreased CD68+ macrophage infiltration in lung tissues. Multiplex immunohistochemistry revealed that the proportion of Ki-67+CD68+ macrophages was significantly lower in iRhom2 KO mice than that in WT mice after CLP. Moreover, CLP-induced release of TNF-α and IL-6 in the serum were significantly inhibited by iRhom2 deficiency. iRhom2 deficiency reduced NF-kB p65 and IκBα phosphorylation after CLP.
Conclusion: iRhom2 deficiency reduces sepsis-related mortality associated with attenuated macrophage infiltration and proliferation in early lung injury. iRhom2 may play a pivotal role in the pathogenesis of sepsis and early stage of sepsis-induced ALI. Thus, iRhom2 may be potential therapeutic target for the management of sepsis and sepsis-induced ALI.

국문 초록 (Abstract)

배경: 패혈증은 높은 사망률을 유발하며, 폐 손상을 포함한 다발성 장기 부전을 초래한다. 최근 inactive rhomboid protease 2 (iRhom2)이 패혈증 발생의 주요 매개체인 TNF-α의 방출에 중요한 역할을 한다는 사실이 밝혀졌다. 본 연구에서는 패혈증 및 패혈증 유발 급성 폐손상에서 iRhom2의 역할을 동물실험을 통해 알아보고자 한다.
방법: 생체 외 실험으로 야생형(WT) 및 iRhom2 유전자 결손(KO) 마우스의 복막 대식세포를 이용하였고, TNF-α 및 IL-6의 분비량을 ELISA로 측정하였다. 생체 내 실험에서는 맹장 결찰 및 천자(CLP) 방법을 통해 패혈증 마우스 모델을 유도하였으며, 생존율을 평가하기 위해 CLP 후 8일간 관찰하였다. CLP 18시간 후 조직학적 및 생화학적 분석을 시행하였다.
결과: iRhom2 결손은 CLP 후 마우스의 생존율을 유의하게 향상시켰고, 폐 조직 내 CD68+ 대식세포의 침윤을 감소시켰다. 다중면역조직화학 분석 결과, Ki-67+ CD68+ 증식성 대식세포의 비율도 WT 마우스에 비해 iRhom2 KO 마우스에서 유의하게 낮았다. 또한, iRhom2 KO 군에서 CLP에 의해 유발되는 혈청 내 TNF-α 및 IL-6의 분비가 유의하게 억제되었고, 폐조직에서의 NF-κB p65 및 IκBα의 인산화 도 감소하였다.
결론: iRhom2 결손은 초기 폐 손상 단계에서 대식세포의 침윤 및 증식을 억제하고 패혈증 관련 사망률을 감소시켰다. iRhom2는 패혈증 및 패혈증 유발 급성 폐 손상의 주요 병인 인자로 작용할 수 있으며, 향후 새로운 치료 표적으로서의 가능성을 확인할 수 있었다.

목차 (Table of Contents)

• Introduction 1
• Material and Methods 3
• Results 9
• Discussion 27
• References 36
• Abstract in Korean 43