안구건조증이 유발된 마우스의 각막상피에서 PD-L1 국소 점안의 효과

Abstract

연구 목표: 안구건조증이 유발된 마우스를 통해 프로그래밍된 사멸 리간드-1(PD-L1) 의 기전과 국소 점안이 미치는 영향을 확인하고자 하였다. 연구 재료 및 방법: 8 ~ 12주령 C57BL/6 마우스 36마리가 본 연구에서 사용되었다. 안구건조증 유발 마우스 질환모델은 안와외 눈물샘 절제술 시행 후 10일 동안 스코폴라민 0.5mg/0.2ml을 매일 4회 피하주사하여 만들었다. 인산완충생리식염수(PBS) 3μL 또는 PD-L1 0.5μg/mL을 10일 동안 안구 표면에 각각 국소 점안하였다. 눈물양의 변화를 관찰하기 위해 페놀레드 검사와 각막손상을 관찰하기 위한 각막염색지수를 관찰 5일차와 10일차에 시행하였다. 동물실험을 통해 확보한 안구를 이용해 각막을 분리한 뒤 염증신호 관련 단백질 수치를 분석하기 위해 면역화학적염색과 웨스턴 블로팅을 시행하였다. 또한, 각막상피세포 사멸은 TUNEL 염색법을 통해 확인하였다. 연구 결과: PD-L1 국소 점안 마우스 모델에서 감소된 눈물양과 각막상피결손의 회복이 관찰되었다. 더불어, PD-L1 국소 점안은 안구건조증이 유도된 각막에서의 IL- 17, CD3e, 그리고, CD4 발현을 감소시켰다. 또한, PD-L1은 안구건조증으로 유도된 IL-1 beta, pERK1/2, pNF-ĸB, 그리고 pIĸB-α 활성화를 억제했다. PD-L1은 세포사멸촉진 단백질(pro-apoptotic protein)로 알려진 Bax 발현을 억제시켰고, 각막상피에서의 TUNEL 양성 세포수를 감소시켰다. 결론: 안구건조증 유발로 인한 각막상피결손 및 눈물 분비는 PD-L1 국소 점안을 통해 임상적으로 개선되었다. PD-L1 국소 점안은 각막에서 IL-17 생성과 ERK1/2-NFĸB pathways를 억제하여 각막에서의 CD4+ T cell 침윤, 염증, 그리고 세포자멸사를 감소시켰다. Keywords : programmed death-ligand 1(PD-L1), dry eye disease, corneal epithelial, desiccation stress