Mycoplasma pneumoniae항원이 마우스 비장세포와 성상세포의 IL-6, IL-12, TNF-α 및 Nitric oxide 생성에 미치는 영향 = Influence of Mycoplasma pneumoniae Antigen on the Induction of Interleukin (IL)-6, IL-12, TNF-α and Nitric oxide of Mouse Splenocyte and Astrocyte

국문 초록 (Abstract)

목적: Mycoplasma penumoniae는 호흡기로 감염되어 이형폐렴을 일으키며, 때로는 뇌막염이나 뇌염을 일으키는 균으로도 알려져 있으나, 감염 후 뇌막염이나 뇌염의 발병기전은 밝혀져 있지 않다. 이에 M. pneumoniae 항원이 마우스의 비장 림파구와 성상세포에서 Interleukin (IL)-6, IL-12, TNF-α 및 nitric oxide의 생성에 미치는 영향을 비교 검토함으로써 M. pneumoniae에 의한 뇌염의 원인을 규명하여 보고자 하였다.
재료 및 방법: 마우스의 비장림파구와 성상세포를 분리하여 24 well
plate에 세포수가 1x106/ml되도록 조정하여 배양하였다. 각 세포 배양
well은 항원을 자극하지 않은 대조군(I), M. pneumoniae 항원을 10μg/ml
투여한 실험군(II), M. penetrans 항원을 10μg/ml투여한 실험대조군(III)
으로 나누어 각각 2 well씩을 사용하였다. 항원 투여 24, 48 시간 후에
각각의 배양 상층액을 100ul씩 취하여 각 사이토카인의 진단용 ELISA kit
(Genzyme, Cambridge, USA)를 이용하여 각 사이토카인의 농도를 측정
하였다. 또한, 상기 세포의 각 배양상층액에서 nitric oxide의 생성유무를
Ding 등의 방법에 준하여 측정하였다.
결과: 비장 림프구의 24 시간 배양 상층액에서 IL-6의 농도는 I군에서
2.4pg/ml, II군에서 8.7pg/ml, III군에서 13.8pg/ml이었으며, 48 시간 후에는
I, II, III군에서 각각 1.1, 5.6, 4.5pg/ml이었다. 비장 림파구 배양상층액에서
24시간 후에 IL-12의 농도는 I군에서 110pg/ml, II군에서 98.4pg/ml, III군에
서 69.5 pg/ml이었으며, 48시간 후에는 I, II, III군에서 각각 444.8, 217.0,
107.2pg/ml로 증가되었다. 비장 림파구 배양상층액에서 24시간 후에 TNF-
α의 농도는 I군에서 47.8pg/ml, II군에서168.1pg/ml, III군에서 139.2pg/ml
이었으며, 48시간 후에는 I, II, III군에서 각각 81.5, 285.0, 201.1pg/ml이었
다. 성상세포 배양상층액에서 24시간 후에 IL-6의 농도는 I군에서
333.8pg/ml, II군에서 1340.2pg/ml, III군에서 1385.8pg/ml이었으며, 48 시간
후에는 I, II, III군에서 각각 195.8, 1200.0, 72.8pg/ml이었다. 성상세포 배양
상층액에서 24시간 후에 IL-12의 농도는 I군에서 37.6pg/ml, II군에서
20.3pg/ml, III군에서 51.2pg/ml이었으며, 48시간 후에는 I, II, III군에서 각각
375.1, 675.2, 616.3pg/ml이었다. 성상세포 배양상층액에서 24시간 후에
TNF-α의 농도는 I군에서 29.3pg/ml, II군에서 105.0pg/ml, III군에서
63.7pg/ml이었으며, 48시간 후에는 I, II, III군에서 각각 6.0, 47.7,
32.0pg/ml이었다. 비장 림파구 배양상층액에서 24시간 후에 nitric oxide의
농도는 I군에서 5.2nM/ml, IFN+LPS 6.0nM/ml, IFN+M. pneumoniae8.4nM/ml,
IFN+M. penetrans 5.0nM/ ml이었으며, 48시간 후에는 각각 5.4, 8.3,
12.0, 5.2nM/ml이었으며, 72시간 후에는 각각 7.3, 9.1, 12.1, 7.0nM/ml이었
다. 성상세포 배양상층액에서 24시간 후에 nitric oxide의 농도는 대조군
5.5nM/ml, IFN+LPS 10.7nM/ml, IFN+M. pneumoniae 20.0nM/ml,
IFN+M. penetrans 4.3nM/ml이었으며, 48시간 후에는 각각 6.6, 13.9,
23.0, 5.7nM/ml이었으며, 72시간 후에는 각각 7.2, 15.6, 23.0, 8.5nM/ml이
었다.
결론: 이상의 결과로써 M. pneumoniae 항원으로 자극된 비장세포에
서는 IL-12의 생성이 억제시키지만 IL-6, TNF-α와 nitric oxide의 생성은
증가된다. 성상세포에서는 IL-6, IL-12, TNF-α, nitric oxide의 생성이 증
가시되므로써 M. pneumoniae 감염이 뇌에서 염증반응에 관여할 가능성
이 큰 것으로 생각된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study was conducted to investigate whether the mouse astrocyte produce inflammatory cytokines in response to Mycoplasma pneumoniae antigen stimulation. Splenocyte system was induced here as a bona fide control of immune response.
Mycoplasma pneumoniae and Mycoplasma pneumoniae antigen were
tested for their ability to induce inflammatory cytokines production in
the culture systems of astrocytes and slpenocytes of mouse. The
concentration of each cytokines in the culture supernatants was
measured by each ELISA kits of the cytokines, and Griess reagent
was used for nitric oxide.
The concentration of IL-6 in the 24 hr culture supernatant of
splenocytes was 2.4pg/ml for control, 8.7pg/ml for M. pneumoniae, and
13.8pg/ml for M. penetrans, but in the 48 hr, it was 1.1, 5.6,
4.5pg/ml, respectively. The concentration of IL-12 in the 24 hr cuture
supernatant of splenocytes was 110.0pg/ml for control, 98.4pg/ml for
M. pneumoniae, and 69.5pg/ml for M. penetrans, but in the 48 hr, it
was 444.8, 217.0, 107.2pg/ml, respectively. The concentration of TNF-
α in the 24 hr cuture supernatant of splenocytes was 47.8pg/ml for
control, 168.1pg/ml for M. pneumoniae, and 139.2pg/ml for M.
penetrans, but in the 48 hr, it was 81.5, 285.0, 201.1pg/ml, respectively.
The concentration of IL-6 in the 24 hr cuture supernatant of
astrocytes was 333.8pg/ml for control, 1340.2pg/ml for M. pneumoniae,
and 1385.8pg/ml for M. penetrans but in the 48 hr, it was 195.8,
1200.0, 72.8pg/ml, respectively. The concentration of IL-12 in the 24
hr cuture supernatant of astrocytes was 37.6pg/ml for control,
20.3pg/ml for M. pneumoniae, and 51.2pg/ml for M. penetrans, but in
the 48 hr, it was 375.1, 675.2, 616.3pg/ml, respectively. The
concentration of TNF-α in the 24 hr cuture supernatant of astrocytes
was 29.3pg/ml for control, 105.0pg/ml for M. pneumoniae, and
63.7pg/ml for M. penetrans, but in the 48 hr, it was 6.0, 47.7,
32.0pg/ml, respectively. The concentration of nitric oxide in the 24 hr
cuture supernatant of splenocytes was 5.2nM/ml for control, 6.0nM/ml
for IFN+LPS, 8.4nM/ml for IFN+M. pneumoniae, and 5.0nM/ml for
IFN+M. penetrans, but in the 48 hr, it was 5.4, 8.3, 12.0, 5.2nM/ml,
respectively, and in the 72 hr, it was 7.3, 9.1, 12.1, 7.0nM/ml,
respecitvely. The concentration of nitric oxide in the 24 hr cuture
supernatant of astrocytes was 5.5nM/ml for control, 10.7nM/ml for
IFN+LPS, 20.0nM/ml for IFN+M. pneumoniae, and 4.3nM/ml for
IFN+M. penetrans, but in the 48 hr, it was 6.6, 13.9, 23.0, 5.7nM/ml,
respectively, and in the 72 hr, it was 7.2, 15.6, 23.0, 8.5nM/ml,
respecitvely.
These results suggest that the inflammatory cytokines production of
astrocytes pretreated with M. penetrans antigen may play an
important role in the acute inflammation during M. pneumoniae
infection of the CNS.