전염증성 사이토카인에 의한 혈액-뇌 장벽 표현형의 하향 조절은 NADPH 산화효소 의존적인 ROS 생성을 수반한다: 내피세포 접착 및 밀착 접합에 대한 결과

배경 및 목표: 혈액-뇌 장벽(BBB) 기능 이상은 신경학적 장애의 중요한 특징이며, 이는 뇌 모세혈관을 둘러싼 미세혈관 내피세포에 대한 여러 전염증성 사이토카인의 작용을 포함합니다. 그러나 사이토카인이 이 맥락에서의 기전적 역할에 대한 과학 문헌에는 여전히 상당한 모호성이 존재하므로, 다양한 사이토카인이 접착 및 밀착 접합의 조절 이상을 초래하여 BBB 투과성을 증가시키는 방법에 대한 포괄적인 인 비트로 조사가 필요합니다. 방법: 본 연구는 인간 뇌 미세혈관 내피세포(HBMvEC)를 사용하여 TNF-α와 IL-6의 BBB 특성에 대한 효과를 비교/대조합니다. 여기에는 내피세포 접합 단백질(VE-cadherin, occludin 및 claudin-5)의 발현에서부터 내피 단일층 투과성까지 포함됩니다. 사이토카인 유도 NADPH 산화효소 활성화가 변형된 장벽 표현형에 미치는 기여도 조사하였습니다. 결과: TNF-α 또는 IL-6 (0-100 ng/ml, 0-24 hrs) 처리에 대한 반응으로, 우리의 연구는 모든 측정된 내피세포 접합 단백질의 발현에서 일관되게 유의미한 용량-및 시간 의존적인 감소를 보여주었고, 동시에 ROS 생성과 HBMvEC 투과성의 용량-및 시간 의존적인 증가와 병행되었습니다. gp91 및 p47의 발현 증가 및 공동 연관도 각각의 사이토카인에 응답하여 관찰되었습니다. 마지막으로, 접합 단백질 발현, ROS 생성 및 내피 투과성에 대한 사이토카인 의존적 효과는 ROS 소모제(초과산화물디스뮤타제, 카탈라제, N-아세틸시스테인, 아포시닌) 및 표적 NADPH 산화효소 차단제(gp91 및 p47 siRNA, NSC23766)를 포함하는 다양한 항산화 전략을 사용하여 비교 가능한 정도로 억제할 수 있음을 보여주었습니다. 결론: HBMvEC에서 TNF-α와 IL-6의 투과성 작용을 비교하는 시기 적절하고 포괄적인 조사가 제시되었으며, 두 사이토카인이 어떻게 내피세포 접착 및 밀착 접합 단백질의 발현을 유사하게 하향 조절하여 세포간 투과성을 증가시키는지를 시연합니다. ROS 생성을 초래하는 NADPH 산화효소의 사이토카인 의존적 활성화도 이러한 사건의 일부 원인으로 확인되었습니다.