미세먼지는 AhR 매개 에피제네틱 변화를 통해 NADPH 산화효소 시스템을 자극한다

미세먼지 2.5(PM2.5)로 자극된 인간 각질형성세포는 반응성 산소 종(ROS)의 생성 증가를 포함한 복잡한 신호 전달 사건을 유발한다. 그러나 PM2.5에 의해 유도된 ROS 생산의 기전은 아직 알려져 있지 않다. 여기서 우리는 PM2.5로 유도된 인간 각질형성세포의 ROS 생산이 NADPH 산화효소(NOXs) 시스템과 Ca2+ 신호 전달 경로를 통해 매개된다는 것을 보여준다. PM2.5 처리로 NOX1, NOX4 및 칼슘 민감 NOX인 이중 산화효소 1(DUOX1)의 발현이 증가하였다. PM2.5는 방향족 탄화수소 수용체(AhR)에 결합하였으며, 이 복합체는 NOX1 및 DUOX1의 프로모터 영역에 결합하여 AhR이 NOX1과 DUOX1의 전사 인자로 작용했음을 시사한다. PM2.5는 에피제네틱 수정을 통해 DUOX1의 전사를 증가시켰다. 게다가, DNA 비메틸화 효소와 히스톤 메틸전이효소가 DUOX1의 프로모터 영역과 연결되어 DUOX1 mRNA의 발현이 증가하였다. 흥미롭게도, PM2.5는 NOX4의 발현을 증가시키고 세포질막 또는 내세포막의 NOX4와 Ca2+ 채널 간의 상호작용을 촉진하여 Ca2+의 방출을 유도하였다. 세포내 Ca2+ 농도의 증가는 ROS 생산을 담당하는 DUOX1을 활성화시켰다. 우리의 연구 결과는 PM2.5에 의해 매개된 ROS 생성 시스템 네트워크에 대한 증거를 제공하며, 여기서 NOX1, NOX4 및 DUOX1의 증가된 발현이 AhR 및 Ca2+ 활성화를 통한 ROS 신호로 작용한다.