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사염화탄소로 유도한 간섬유화 진행과정에서 cyclooxygenase-2 발현과 비만세포와의 상호관련성
김대성,김성현,최재현,김지혜,안미진,정다래,제갈승주(지도교수) 대한임상병리사협회 2010 조직세포검사학회 발표자료집 Vol.2010 No.-
배경: Cyclooxygenase(COX)는 arachidonic acid으로부터 prostaglandin를 생성하는데 관여하는 효소로서 COX-1과 COX-2의 두 가지 isoform이 존재한다. COX-1은 정상적으로 많은 세포에서 발현되는 반면, COX-2는 정상적으로는 존재하지 않지만 다양한 염증 자극에 의해 유도된다. 특히 COX-2의 과별현은 만성 C형간염에서 진행한 간섬유증이나 사염화초산(CCl4)으로 유도된 쥐의 간섬유증과 깊이 관련되어 있음이 보고되어 있다. 한편 최근 간섬유화 진행과 함께 mast cells(MCs) 수가 증가하며, 비만세포로부터 유래한 생성물이 간섬유증의 주요 연출세포인 activated hepatic stellate cells(activated HSCs)를 증가시킨다는 연구들이 있어서 CCl4를 투여한 쥐의 간섬유화 진행과정에서 COX-2 발현 양상과 비만세포 수의 변동과의 관련성을 조사하기 위해 시도하였다. 방법: 25마리의 숫컷 Wistar rat을 각각 5마리씩 정상 대조군, CCl4투여 후 2, 4, 6, 8주군으로 나누어 실험하였다. 절취한 간조직은 조직학적 변화를 보기 위해 HE 염색하였으며, 콜라겐 생성 및 비만세포를 보기 위해 각각 PicroSirius red(SR)와 Toluidine blue(TB)염색을 하였다. 또한 간섬유화 과정에서 증가하는 activated HSCs의 변화, 콜라겐 및 COX-2 발현 정도를 보기 위해 면역조직화학염색(면역염색)과 RT-PCR을 시행하였다. 형태학적 분석은 현미경과 image analysis program(ImgePro Plus ver 4.5)을 사용하여 측정하였다. 결과: CCl4-투여 쥐의 간조직 HE염색표본에서는 2주 후부터 중심정맥 주변으로부터 지방변성, 염증세포 침윤, 간세포의 풍선화 그리고 괴사세포들이 띠 모양을 만들기 시작하여 8주 후에는 방추형의 세포들이 더 많이 증가하면서 굵고 진한 섬유성 가교를 형성하였다. 이 가교는 SR염색 결과 콜라겐으로 이루어진 섬유사이막으로 확인되었으며, 이 섬유사이막을 따라 증가된 방추형세포들은 α-SMA 면역염색결과 activated HSCs임을 확인할 수 있었다. COX-2 발현을 보기 위한 면역염색에서는 정상 대조군에서는 COX-2 양성세포가 거의 관찰되지 않았으나 CCl4-투여 2주 후부터 굴모양혈관 내피세포와 침윤된 염증세포에서 약한 양성반응을 보였으며, 시간경과에 따라 섬유사이막 주변 간세포와 문맥부위의 증식된 담관상피에서도 강한 양성반응을 나타내었다. 이 면역염색 결과를 mRNA 수준에서 확인하기 위하여 RT-PCR에 의해 α-SMA, collagen-α1(I) 그리고 COX-2 mRNA의 발현률을 조사한 결과, 정상 대조군에 비해 CCl4-투여군에서 2주군부터 증가하기 시작하여 6주까지 섬유화 진행 정도가 증가함에 따라 증가하다가 8주째에는 collagen-α1(I)와 α-SMA mRNA 발현률은 각각 6주째와 차이가 없거나 증가한 반면, COX-2 mRNA의 경우만 8주에서 뚜렷하게 감소하였는데, 이 결과는 TB염색에 의한 비만세포 수적 변화의 결과와 일치하였다. 고찰: 이 같은 결과는 CCl4에 의한 간섬유화 진행과정에서 COX-2의 증감이 비만세포의 증감과 밀접한 관련성이 있음을 시사한다. 따라서 앞으로 비만세포가 COX-2 발현에 미치는 영향을 규명하기 위한 좀 더 진전된 연구가 필요할 것으로 사료된다.
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