폐포 상피세포주에서 실리카에 의한 Peroxiredoxin의 발현 변화

Abstract

폐암을 비롯한 여러 종류의 고형암 및 임상에서 자주 접하는 여러 종류의 각종 만성 염증질환에서는 발암물질과 여러 종류의 성장인자에 의한 만성적이며, 지속적인 자극과 함께, 계속적인 산화 스트레스를 통해 세포의 성장과 증식 및 주변 조직으로의 침습에 대한 자극이 동시에 공존한다고 할 수 있다. 비교적 최근에 알려진, 새로운 계통의 항산화 효소인 peroxiredoxin (Prx)은 세포의 증식과 분화, 세포사멸이나 발암과정에 관여하는 것으로 알려져 있다. 더구나, 이들 Prx 는 thioredoxin (Trx)과 더불어 열충격이나 산화스트레스에 의존적인 분자 생물학적 스위치로서, peroxidase 와 chaperone 기능과의 사이를 조절하는 것으로 알려져 있다. 하지만, 현재까지 폐암을 비롯한 각종 질병에서의 이들 Prx의 역할은 잘 규명되어 있지 않으며, 분해 및 대사과정에 대한 연구는 부족한 실정이다. 이에 본 연구에서는 폐포 상피에서 기원한 폐암세포주인 A549와 WI26에서 실리카 (silica)에 의한 Prx의 발현 변화와 분해 과정을 연구해서 호흡기 질환 중에서 장기적인 실리카 흡입에 의해 유발되는 질환인 규폐증에서의 Prx의 연관성과 Prx의 분해 과정을 알아보고자 하였다. 폐암 상피 세포주에 실리카를 처리 한 후 세포성장 및 세포사에 미치는 영향을 관찰하였고, PrxⅠ, PrxⅡ의 발현 양상 및 변화를 분석 하였으며, 분해 경로를 연구하기 위하여 사람 2형 폐포 상피 기원 폐암세포주인 A549 세포주에 ubiquitin을 과발현후 co-immunoprecipitation을 시행하여 분석을 하였다. 그 결과 실리카에 의해 세포사가 유도되었고 Prx의 분해에 의한 발현의 감소가 나타났으며 이는 실리카에 의해 유발되는 활성산소종의 작용과는 무관한 것으로 나타났다. 또한 분해 과정에는 ubiquitin을 이용한 proteasome 경로는 관여하지 않는 것으로 나타났다. 결론적으로 매우 안정적인 항산화 효소인 Prx는 실리카에 의해 분해가 되며 이는 규폐증의 발생과정에 관여할 가능성이 있는 것으로 추정되나 구체적인 분해경로 및 세부적 병태 생리에 대해서는 추가적인 연구가 필요할 것이다.