학술논문
숙주세포에서 카베올라에 의한 살모넬라 감염조절기전에 관한 연구 / Caveolae-mediated entry of Salmonella Typhimurium into nonphagocytotic host cells
Document Type
Dissertation/ Thesis
Author
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Subject
Language
English
Abstract
The susceptibility to microbial infections of the older people is higher, which leads to increased mortality of the older people. However, the mechanism of aging-dependent susceptibility to infection is still elusive. Previously, we have reported the age dependent up-regulation of caveolin-1 in vitro and in vivo. Thereby, we have assumed that the increased caveolin-1status in the aged cells would contribute to the higher microbial susceptibility of the older people. For which, we have tested the caveolae-dependent endocytosis for bacterial invasion, using Salmonella Typhimurium (S. Typhimurium) as an invader. When caveolae structures were disrupted by methyl-beta-cyclodextrin or siRNA in the senescent cells, S. Typhimurium invasion was reduced markedly compared to that in young cells. In contrast, the over-expression of caveolin-1 led to increased S. Typhimurium invasion. Moreover, caveolin-1 was found to be highly expressed in Peyer’s patches and spleen in aged mice, the target for infection by S. Typhimurium, implicating the higher susceptibility to microbial infection of the aged organisms. Taken together, these results suggest that the age dependent- increased susceptibility to microbial infections might be explained by the age dependent-upregulation of caveolin-1at least in part, and that a novel strategy for prevention of higher infection in the older people might be established by control of caveolin-1 status.
장관 내에 존재하는 파이어소절(Peyer’s patches)는 살모넬라와 같은 외부 병원균이 숙주세포에 감염 될 때 매우 중요한 표적기관이다. 특히 외부 병원체 가 숙주세포에 감염될 때 파이어소절에 존재하는 M 세포(M cell)를 통해 감염이 시작된다. 이 M 세포는 항원포획을 할 수 있는 특이적인 구조를 가지고 있어 항원포획세포로 불리우기도 한다. 최근에 M 세포는 점막면역체계의 중요한 표적으로써 백신개발등 면역체계에서 많은 관심을 받고 있다. 본 연구에서는 M 세포를통한 살모넬라 감염기작에서 카베올린-1이 관여하는지 연구하였다. 연구를 위해 장 세포 일 종 인 Caco-2 세포를 분화시킨 후 림피구 일종인 Raji B 세포를 공동 배양하여 M 유사세포를 성공적으로 만들 었다. 카베올린-1은 정상세포인 Caco-2 세포에서는 전혀 발현되지 않는 반면 M 유사세포에서 강하게 발현 됨이 관찰되었 다. 살모넬라를 감염시킨 후 관찰한 결과 대부분의 살모넬라는 M 유사세포에주로 감염되었고 Caco-2 세포에는 감염이 발견되지 않았다. 특히 살모넬라균이주로 감염되는 M 유사세포에 카베올린-1 발현 또한 증가 됨 이 관찰되었다. M 유사세포에서 살모넬라 감염에 대해 카베올린-1의 역할을 알아보기 위해서 siRNA(소간섭 RN A)을 이용하여 M 유사세포에서 카베올린-1의 단백질 발현을 억제 시킨 후 감염된 살모넬라 수를 트랜스사이토 시스 방법을 통해 분석한 결과 카베올린-1 발현억제를 시킨 M 유사세포에서 살모넬라 트랜스사이토시스가 현저하게 감소되어 있는 것을 확인했다. 이러한 결과는 카베올린-1이 M 세포로부터 외부병원체의 감염에 중요하게 관련되어 있을 뿐 아니라 점막면역의 새로운 표적단백질임을 시사 하는 결과이다.
장관 내에 존재하는 파이어소절(Peyer’s patches)는 살모넬라와 같은 외부 병원균이 숙주세포에 감염 될 때 매우 중요한 표적기관이다. 특히 외부 병원체 가 숙주세포에 감염될 때 파이어소절에 존재하는 M 세포(M cell)를 통해 감염이 시작된다. 이 M 세포는 항원포획을 할 수 있는 특이적인 구조를 가지고 있어 항원포획세포로 불리우기도 한다. 최근에 M 세포는 점막면역체계의 중요한 표적으로써 백신개발등 면역체계에서 많은 관심을 받고 있다. 본 연구에서는 M 세포를통한 살모넬라 감염기작에서 카베올린-1이 관여하는지 연구하였다. 연구를 위해 장 세포 일 종 인 Caco-2 세포를 분화시킨 후 림피구 일종인 Raji B 세포를 공동 배양하여 M 유사세포를 성공적으로 만들 었다. 카베올린-1은 정상세포인 Caco-2 세포에서는 전혀 발현되지 않는 반면 M 유사세포에서 강하게 발현 됨이 관찰되었 다. 살모넬라를 감염시킨 후 관찰한 결과 대부분의 살모넬라는 M 유사세포에주로 감염되었고 Caco-2 세포에는 감염이 발견되지 않았다. 특히 살모넬라균이주로 감염되는 M 유사세포에 카베올린-1 발현 또한 증가 됨 이 관찰되었다. M 유사세포에서 살모넬라 감염에 대해 카베올린-1의 역할을 알아보기 위해서 siRNA(소간섭 RN A)을 이용하여 M 유사세포에서 카베올린-1의 단백질 발현을 억제 시킨 후 감염된 살모넬라 수를 트랜스사이토 시스 방법을 통해 분석한 결과 카베올린-1 발현억제를 시킨 M 유사세포에서 살모넬라 트랜스사이토시스가 현저하게 감소되어 있는 것을 확인했다. 이러한 결과는 카베올린-1이 M 세포로부터 외부병원체의 감염에 중요하게 관련되어 있을 뿐 아니라 점막면역의 새로운 표적단백질임을 시사 하는 결과이다.