류마티스 관절염 마우스 모델에서 뼈 손상 및 염증에 대한 Sphingosine-1 phosphate의 역할에 관한 연구

• 영문명: Roles of Sphingosine-1 Phosaphate During Pathogenesis of Bone Destruction and Inflammation in Rheumatoid Arthritis Mice Model
• 발행기관: 대한해부학회
• 저자명: 곽한복(Han Bok Kwak) 권덕수(Deok-Su Kwon) 장성조(Sung-Jo Jang) 최은영(Eun-Yong Choi) 이은경(Eun-Gyeong Lee) 박병현(Byoung Hyun Park) 김현대(Hyun Dai Kim) 서필승(Phil-Seung Seo) 김정중(Jeong-Joong Kim) 최민규(Min-Kyu Choi) 조해중(Hae Joong, 김정우, 김헌수, 이명수, 전철홍, 오재민
• 간행물 정보: 『대한해부학회지』제40권 제4호, 277~286쪽, 전체 10쪽
• 주제분류: 의약학 > 의학일반
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2007.08.31

국문 초록

Sphingosine-1 phosphate (S1P)는 sphingolipid의 대사산물로 생체내에서 세포의 증식, 분화, 이동 및 혈관신생 등 여러 중요한 역할을 수행하고 있다. 그러나 S1P가 이렇게 중요한 역할을 수행하고 있음에도 불구하고 관절염에서의 역할에 대해서는 거의 알려진 바가 없다. 따라서 본 연구는 콜라겐으로 유도된 관절염 모델(collagen induced arthritis, CIA)에서 S1P의 역할을 규명하기 위하여 수행하였다. DBA/1J 쥐의 꼬리에 콜라겐을 피하 주사하여 관절염을 유도하였다. CIA 쥐에서 S1P의 효과를 분석하기 위하여 S1P를 관절염 유도 첫날부터 42일까지 복강에 2일마다 주사하여 관절염이 유발되는 상황을 관찰하였다. 관절염의 유발 정도는 육안으로 평가되었고 관절 염증의 진행정도와 뼈의 손상정도는 관절의 병리조직학적 검사와 CT 및 micro-radiography 등의 방사선적 검사를 통하여 관찰하였다. 또한 관절염의 병리과정에 중요한 역할을 하는 TNF-α, IL-6, RANKL 등 염증유도 및 골 파괴 매개물질들의 발현은 면역조직화학검사를 통하여 분석하였다. DBA/1J 생쥐의 꼬리에 콜라겐을 피하 주사하였을 때 무릎관절과 발목관절에 부종이 발생하면서 관절염이 유도되었다. 반면 S1P를 처리한 군에서는 CIA군에 비해 관절염의 유발 빈도 및 염증을 비롯한 관절의 손상 정도가 현저히 억제되었다. 관절의 조직학적인 소견 및 방사선적 소견에서도 콜라겐에 의한 세포의 침윤, 활막의 비후, 연골과 골의 미란 및 파괴등이 S1P 처리에 의하여 개선되었고 골의 손실도 현저히 억제되었다. 또한 콜라겐에 의하여 류마티스성 관절염에서 중요한 역할을 하는 TNF-α, IL-6, RANKL 등의 염증 매개물질들의 발현이 CIA군에서 증가한 반면 S1P를 처리한 군에서는 억제되었다. 더욱이 S1P는 골수세포가 RANKL에 의하여 파골세포로 분화되는 것을 현저히 억제하였다. 결론적으로 S1P가 CIA의 병리과정에서 발현되는 염증 및 골 파괴 매개 물질의 발현을 억제하여 염증 및 골 손상을 억제하는 것으로 생각되었고, 이는 S1P가 류마티스 관절염의 치료에 고려되어야 할 물질중의 하나임을 제시한다.

영문 초록

Sphingosine 1-phosphate (S1P) is a bioactive lipid molecule that mediates cell proliferation, differentiation, migration, and angiogenesis in vivo. However, the roles of S1P on pathogenesis of arthritis have been not completely understood. This study was designed to determine the effects of S1P modulation on collageninduced arthritis (CIA) model. DBA/1J mice were injected with collagen into the tail for induction of CIA model. S1P was administered into the peritoneal cavity every other days from day 1 to day 42 after collagen injection. To determine the degree of damage in CIA, we examined macroscopic findings of CIA. The inflammation and bone destruction of CIA mice were evaluated by histo-patholigy and radiography (CT and microradiography). The expressions of TNF-α, IL-6, and RANKL which have important roles in pathogenesis of rheumatoid arthritis and bone destruction were observed by immuno-histochemical staining. After injection with collagen in the DBA/1J mice, CIA was induced by swelling in the knee and ankle joint. Administration of S1P suppressed damages and incidence of arthritis elicited by collagen. In histologic and radiographic studies, S1P strongly suppressed the infiltration of inflammatory cells, the swelling of synovial membrane, erosion, and the destruction of bone on CIA mice. Injection of S1P resulted in down-regulation of the expression of the pro-inflammatory and bone destruction mediators such as TNF-α, IL-6, and RANKL on CIA mice. Furthermore, S1P suppressed the differentiation of bone marrow cells into osteoclasts by RANKL. In conclusion, this study suggest that S1P has protective effects on inflammation and bone destruction during pathogenesis of CIA, which indicates S1P can be a new possible therapeutic strategy for rheumatoid arthritis

키워드

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