특발성 폐섬유증(Idiopathic Pulmonary Fibrosis, IPF)은 비정상적인 폐 재형성과 과도한 세포외기질(extracellular matrix, ECM)축적을 특징으로 하는 만성 진행성 질환이다. 이전 연구에서 IPF 환자 폐 조직...
특발성 폐섬유증(Idiopathic Pulmonary Fibrosis, IPF)은 비정상적인 폐 재형성과 과도한 세포외기질(extracellular matrix, ECM)축적을 특징으로 하는 만성 진행성 질환이다. 이전 연구에서 IPF 환자 폐 조직에서 트립토판(Tryptophan, Trp) 수치가 상승되어 있음을 확인하였으나, Trp가 섬유화 반응에 어떻게 기여하는지는 명확히 규명되지 않았다.
본 연구에서는 Trp가 폐섬유화의 진행에 미치는 영향을 규명하기 위해, 폐섬유아세포에서 ECM 단백질 발현 변화를 분석하였다. 또한 Trp 대사 관련 효소인 트립토판 하이드록실라아제-1(Tryptophan hydroxylase-1, TPH-1)과 인돌아민 2,3-디옥시게나제(indoleamine 2,3-dioxygenase, IDO/TDO)의 발현을 IPF 폐조직에서 확인하였으며, 블레오마이신 유도 폐섬유화 마우스 모델에서 외인성 Trp 투여 효과를 추가적으로 분석하였다.
연구 결과, Trp 투여는 블레오마이신 처리 마우스에서 폐손상과 섬유화를 유의하게 악화시켰다. TPH-1 발현은 IPF 폐조직과 일차 IPF 섬유아세포에서 증가하였으나, IDO/TDO 발현에는 유의한 차이가 없었다. 시험관 내 실험에서 Trp는 섬유아세포 증식을 증가시키고 콜라겐, 피브로넥틴, α-평활근액틴 발현을 상승시켰으며, Trp 결핍 환경에서는 이러한 ECM 성분이 감소하였다. 또한 Trp는 섬유아세포에서 AKT-mTORC1 및 TGF-β1 신호경로 활성화를 촉진하였다.
이러한 결과는 폐 내 Trp 증가가 대사 및 신호전달 경로를 통해 섬유아세포의 섬유화 반응을 강화함으로써 IPF의 병태 생리에 기여함을 보여준다. 더불어 Trp 대사 조절이 폐섬유증, 특히 IPF의 새로운 치료 전략으로 활용될 가능성을 시사한다.