염증성 사이토카인

염증성 사이토카인 또는 염증성 사이토카인은 일종의 신호분자(사이토카인)로, 도우미 T세포(T_h)나 대식세포와 같은 면역세포로부터 분비되며, 그 외 염증을 촉진하는 특정 세포 타입이다. 인터루킨-1(IL-1), IL-12, IL-18, 종양 괴사 인자 알파(TNF-α), 인터페론 감마(IFNn), 그라눌로시-대식세포군집락 자극 인자(GM-CSF) 등이 포함되며 선천적인 면역 반응을 매개하는 데 중요한 역할을 한다. 염증성 사이토카인은 주로 염증 반응의 상향 조절에 의해 생성되고 관련된다.

염증성 사이토카인의 과도한 만성 생산은 염증성 질환에 기여하는데, 이는 아테롬성 동맥경화증이나 암과 같은 다른 질병과 연관되어 왔다. 난독증은 우울증과 다른 신경학적 질병과도 연관되어 있다. 건강을 유지하기 위해서는 소염제와 항염증 사이토카인 간의 균형이 필요하다. 노화와 운동도 소염증 시토카인이 분비되면서 생기는 염증 양에 역할을 한다.

염증성 질환을 치료하는 요법에는 염증성 사이토카인이나 그 수용체를 중화시키는 단핵항체가 있다.

정의

염증성 사이토카인은 면역세포와 염증을 촉진하는 특정 다른 세포 유형으로부터 분비되는 사이토카인의 일종이다. 염증성 사이토카인은 주로 T 도우미 세포(T_h)와 대식세포에 의해 생성되며 염증 반응의 상향 조절에 관여한다.^[1] 염증성 질환을 치료하는 요법에는 염증성 사이토카인이나 그 수용체를 중화시키는 단핵항체가 있다.^[2]

염증성 사이토카인은 인터루킨-1(IL-1), IL-12, IL-18, 종양 괴사 인자 알파(TNF-α), 인터페론 감마(IFNγ), 그래놀로지-대식세포군 군집 자극 인자(GM-CSF) 등이 있다.^[3]

함수

염증성 사이토카인은 염증 반응을 시작하고 선천적인 면역 반응을 매개하는 병원균에 대한 숙주방어를 조절하는 역할을 한다.^[4] 일부 염증성 사이토카인에는 성장인자 역할을 하는 등 부가적인 역할이 있다.^[5] IL-1β, IL-6, TNF-α와 같은 친염증 시토카인도 병리학적 고통을 유발한다.^[1] IL-1β는 단세포와 대식세포에 의해 방출되는 반면, nociceptive DRG 뉴런에도 존재한다. IL-6은 부상에 대한 신경 반응에 역할을 한다. TNF-α는 뉴런과 글리아에 존재하는 잘 알려진 염증 시토카인이다. TNF-α는 종종 세포 내 세포사멸을 조절하기 위한 다른 신호 경로에 관여한다.^{[citation needed]} 염증성 사이토카인의 과도한 만성생산은 염증성 질환의 원인이 된다.^[2] 동맥경화증이나 암과 같은 다른 질병과 연관되어 있다. 염증성 사이토카인의 조절장애는 우울증이나 다른 신경학적 질병과도 관련이 있다. 건강을 유지하기 위해서는 소염제와 항염증 사이토카인 간의 균형이 필요하다. 노화와 운동도 소염증 시토카인이 분비되면서 생기는 염증 양에 역할을 한다.^[6]

부정적인 영향

소염증 시토카인은 그 소염 작용 때문에 발열, 염증, 조직 파괴 등을 일으켜 질병 자체나 질병과 상관관계가 있는 증상을 악화시키는 경향이 있으며, 경우에 따라서는 쇼크와 사망까지 일어나기도 한다.^[7] 과도한 양의 염증 시토카인이 해로운 영향을^[2] 미치는 것으로 나타났다.

신장에

소염증 시토카인은 네프론으로부터 전달자와 이온 채널의 기능에 영향을 미친다. 그 결과 신장에 있는 용액과 물의 횡단적 전달을 변화시키는 칼륨 이온(K+) 채널의 활성도에 변화가 생긴다.^[8] 신장 근위부 관상세포는 지용성당류에 반응하여 염증 시토카인을 생성한다. 소염증 시토카인은 신장 K+ 채널에 영향을 미친다. IFNγ은 40 pS K+ 채널의 지연 억제 및 급성 자극을 유발한다. 또한 성장 인자 베타 1(TGF-β1) 변환은 칼슘 활성 칼륨 채널(KCa3.1)을 활성화시켜 신장 섬유화의 해로운 영향을 수반할 수 있다.^{[citation needed]}

이식-v-호스트병

이식 대 숙주 질환(GvHD)은 복수의 사이토카인에서 신호를 보내는 데 필요한 인간 티로신 키나아제 단백질인 JAK 1과 2를 대상으로 한다. 이러한 키나제들이 활성화되면, 소염 역할을 하는 표적 유전자에 대한 전사 인자를 포함하는 신호 변환기와 전사(STAT) 단백질 계열의 신호 단백질이 인산염화된다.^[9] GVHD의 중증도는 변동성이 매우 높으며 다른 규제 T세포, T1_H, T2_H 또는 T17_H 표현형과 함께 환경에 존재하는 토종 세포의 양에 영향을 받는다.^[10] CD4와⁺ CD8 IL-17 모두 T세포가 생성되는 ATH1을 유발해 조직 염증을 유발하고 GVHD가 심해지는 것으로 나타났다.^[11]

낭포성 섬유증에서

소염증 시토카인은 낭포성 섬유화에서 폐조직 파괴의 주요 원인인 초인플레이션을 일으킨다.^[12] 이렇게 강한 염증반응과 면역세포의 수가 증가하면 낭포성 섬유증 환자의 폐는 세균을 제거하지 못하고 감염에 더 취약해진다. 환자들의 낭포성 섬유증이 높은 유행(40-70%)쇼 천식 증상, 어쩌면 낭포성 섬유증 막관통 전도도 조절기(CFTR)의 대표적인 결핍에 따른 것이다.[13]CFTR-deficient 보조 세포들은 TNF-α, IL-8, IL-13,, 증가된 contracti에 기여한다는 사실을 아주 함축하고 있는 염증성 환경을 만들어 낸다.기도 평활근의 ^{[citation needed]}강도

심혈관 질환에서

아테롬성 경화증은 병변을 형성하는 면역세포를 모집하는 기능장애성 내피질을 유도한다. 소염 매개체는 심장 혈관 내 리간드가 면역세포를 활성화한 후 염증을 일으킨다.^[14] 최근의 연구는 심혈관 질환에서 산화 스트레스와 염증을 조절하는 운동의 능력을 보여주었다.^{[citation needed]}

지방조직대사와 비만에서

소염 시토카인은 지방조직에 존재할 수 있다. 아디프세포는 TNF-α와 다른 인터루킨을 생성한다. 지방 조직에서 파생된 사이토카인은 호르몬과 같은 원격 조절기 역할을 한다. 비만이 되면 TNF-α와 IL-6 농도가 높아진다는 연구결과가 나왔다.^[15][16][17] 비만은 신체에 과도한 영양분을 남기기 때문에 아디포모세포가 더 많은 염증 시토카인을 분비하게 된다. 내장지방에 있는 고전적으로 활성화된 대식세포가 지방조직에 축적되어 염증성 시토카인을 지속적으로 분비하여 비만인 사람에게 만성 염증을 일으킨다.^{[citation needed]}

골관절염에서

TNF-α, IL-1, IL-6은 골관절염에서 연골 기질 저하와 뼈 재흡수에 중추적인 역할을 하는 것으로 밝혀졌다.^[18] 동물 연구는 염증성 사이토카인이 골관절염에서 연골 분해 프로테아제를 방출하기 위해 연골세포들을 자극할 수 있다는 것을 보여준다. 그러나 인간의 골관절염은 어떤 동물 모델보다 더 복잡한 것으로 여겨지기 때문에 이 발견이 반드시 호모 사피엔스로 해석되는 것은 아니다.^[19]

임상적 시사점

염증성 사이토카인의 생물학적 활동을 줄이면 질병으로 인한 공격의 충격을 줄일 수 있다.^[7]

IL-1이나 TNF-α를 차단하는 것은 류마티스 관절염, 염증성 장질환, ^[20]이식-v-host병(GVHD) 환자들을 돕는 데 크게 성공했다.^[7] 그러나 패혈증이 있는 인간에게는 아직 이 전략이 성공하지 못했다.^[7] 침술의 치료 효과는 인체가 종양 괴사 인자 알파(TNF-α), IL-1B, IL-6, IL-10과 같은 일련의 염증 시토카인을 억제하는 능력과 관련이 있을 수 있다.^[21]

에스트로겐은 IL-6,^[22] TNF-α,^[23] 대식세포이동억제인자(MIF)와 같은 다양한 염증 사이토카인의 생산을 줄임으로써 치유를 촉진하는 것으로 나타났다. MIF 수치가 증가하면 만성 비치료 궤양 현장에서 종종 발견되는데, 이러한 수치는 성공적인 치료와 함께 현저히 떨어진다. 현재 실험 데이터에 대한 2005년 리뷰는 "에스트로겐은 거의 전적으로 MIF 다운-규제를 통해 치유를 조절하며, 새로운 MIF 규제 유전자 표적과 이상 치유와 관련된 군집을 식별한다"는 것을 보여준다. MIF를 하향 조절함으로써, 에스트로겐은 노화 피부와 피부 상처에 대한 임상 연구에 의해 상관관계가 있는 것처럼 치유를 촉진할 수 있다. 불행히도, 에스트로겐 치료는 미국 암 협회에서 언급된 발암성 효과를^[24] 알고 있다. 하지만, 과학자들은 "에스트로겐이 치료에 미치는 영향을 중재하는 유전자/요인에 대한 다운스트림 효과"^[25]를 연구함으로써 미래에 중요한 발견을 할 수 있을 것이다.

히스톤 디아세틸레이트 억제제(HDACi)는 소염증 시토카인 생성을 억제하고 GvHD를 감소시킬 수 있다.^{[citation needed]}

일부 연구에서는 특정 염증성 사이토카인의 분비를 감소시키는 것으로 밝혀진 비타민 D의 면역억제 효과를 제시하기도 한다.^[26][27]

참조