수정체 상피 세포에서의 TGF-β 에 의한 MMP Gene 의 발현 유도

수정체 상피 세포의 섬유화 세포로의 변형에 있어서 그동안 많은 연구들이 이루어져 왔고 , 그 기전에 TGF-β 등의 cytokine 이나 Hydrogen peroxide 같은 oxidative stress , UV 에 의한 irradiation 등이 주요한 유발 원인이 된다는 보고가 있어왔다. 우리는 수정체 상피 세포의 세포외 기질 ( Extracellular matrix ) 의 변화 혹은 비정상적인 축적들이 이러한 상피 세포의 섬유화 세포로의 변형과 밀접한 관련이 있을 것이라는 가정 하에 , 세포외 기질을 분해할 수 있는 효소중의 하나인 matrix metalloproteinase ( MMP ) 들이 여러 cytokine 들을 처리하였을 때 전사되는 mRNA 또는 Protein 양의 변화가 있는지를 조사하였다. Human lens epithelial cell line ( HLE B-3 ) 에 IL-1α , IFN-γ , TGF-β TNF-α , basic - FGF 등의 cytokine 들을 처리하여 본 결과 TGF-β 에 의해서는 MMP-2 , IL-1α 에 의해서는 MMP-3 , TNF-α 에 의해서 MMP-9 의 mRNA 발현이 각각 증가 하는 것을 확인하였다. 또한 수정체 상피 세포의 섬유화 세포로의 변형을 유발하는 것으로 알려진 TGF-β 의 농도가 증가 할수록 MMP-2 의 발현이 증가 됨을 확인하였고 시간 별로도 계속적으로 증가하는 것을 확인하였다. 이 연구에 의하면 , 여러 가지 cytokine 들 , 특히 수정체 상피 세포의 변형과 밀접한 관련이 있는 TGF-β 에 의해서 MMP-2 의 발현이 증가함으로써 수정체 상피 세포의 변형에 이들의 역할이 중요할 것으로 사료된다 The mechanism of transdifferentiation of lens epithelial cells ( LECs ) to fibroblast - like cells has been thought to be a major reason for cataract for - mation. The transdifferentiation of LECs is caused by accumulated effect of cytokines , oxidative stress , or ultraviolet irradiations. It has been hypothesized that changes of extracellular matrix ( ECM ) or pathological accumulation of extracellular matrix ( ECM ) can induce the transdifferentiation of lens epithelial cells.Since matrix metalloproteinases ( MMP' s ) digest ECM , MMPs have been shown to play a critical role in pathological processes suchas tumor invasion , metastasis , wound healing and rheumatoid arthritis . Because MMPs can not only digest ECM but also stimulate other ECM secretion , the regulation of MMP gene must be involved in anterior subcapsular cataract formation. It has been reported that abnormal accumulation of cytokines were observed in some pathological conditions. To understand how the MMP genes are regulated by cytokines , we treated various cytokines , such as TGF-β , IL-1α , or TNF-α to human lens epithelial cellline ( HLE B-3 ) and tested whether cytokines regulate MMPs gene expression . mRNA level of MMP-2 ,-3 ,-9 were induced by TGF-β , IL-1α and TNF-α respectively . MMP-2 expression of mRNA and protein level was induced in dose dependent manner by TGF-β .These results show that various cytokines regulate MMPs which might play a critical role in transdifferentiation of lens epithelial cells , and anterior subcapsular cataract , or aftercataract formation