콜라젠 유도 관절염 마우스 모델에서의 자가조립 히알루론산 나노입자의 기능적 특성
Functional characterization of self-assembled hyaluronic acid nanoparticle in a mouse model of collagen-induced arthritis
- 주제(키워드) diet-induced obesity , rheumatoid arthritis , nanoparticle , hyaluronic acid , joint inflammation
- 발행기관 아주대학교
- 지도교수 김욱
- 발행년도 2018
- 학위수여년월 2018. 8
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 분자과학기술학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/ajou/000000027958
- 본문언어 영어
- 저작권 아주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
초록/요약
Obesity has been considered as a risk factor for arthritis. Indeed, recent studies demonstrated that obesity and westernized diet habbits increase the incidence of rheumatoid arthritis (RA) and get worse its severity, as well as affect to the drug response of MTX and TNF-α inhibitors. However, full-scale studies on the obesity-RA complex disease are rarely carried out, and the mechanisms have not been elucidated yet. In this study, I set up a new animal model for obesity-RA complex disease, and investigate the function and properties of self-assembled hyaluronic acid (HA) with hydrophobic 5β-CA (CA, HA-CA) nanoparticles (NP), which bind to the CD44 receptor, in the obese RA animal model. Treatment of the obese-RA mice with HA-CA NPs improved morphologic indicators, including clinical score, paw swelling, and incidence, compared to the control group , and also affected the synovitis and pannus formation in the joint tissue, which is prominent characteristics in RA disease. In vitro experiments using SW982 cells (human synovial cell line) revealed that HA-CA NPs suppressed TNF-α- and IL-1β-induced expression of pro-inflammatory cytokines and chemokine. Thus, these results suggest that an empty self-assembled HA-CA NP itself might be a therapeutic drug candidate for the treatment of RA.
more초록/요약
비만은 관절염에 대한 위험인자로 생각되어 왔다. 최근 연구들에 따르면, 비만과 서양화된 식습관은 MTX, TNF-α 억제제에 대한 약물반응을 약화시킬 뿐만 아니라, RA 의 유발율을 높히고, 증상을 심화시킨다는 연구결과가 있다. 하지만, 비만-RA 복합질환에 대한 본격적인 연구는 거의 이루어지지 않고 있으며, 그 메커니즘 또한 명확하게 밝혀지지 않았다. 따라서 이 연구를 통하여, 비만-RA 복합질환에 대한 새로운 동물모델을 수립하고, 그 동물모델을 활용하여 CD44 수용체에 결합하는 자가조립 히알루론산 (HA) – 5β-콜란산 (CA, HA-CA) 나노입자의 기능과 특성을 조사하였다. HA-CA 나노입자를 처리한 비만-RA 마우스는, 대조군에 비해 임상 점수 (clinical score), 발두께, 유발율을 포함하는 형태학적 특징들을 개선 시켰고, RA 병증에서 두드러지게 나타나는 특징인 관절부위의 활액막염 (synovitis) 과 판누스 (pannus) 형성에도 영향을 주었다. 또한 SW982 세포 (human synovial cell line) 을 이용한 in vitro 실험을 통하여, HA-CA 나노입자가 TNF-α 와 IL-1β 로 유도되는 염증성 싸이토카인과 키모카인의 mRNA 발현수준을 억제시킨다는 사실을 밝혔다. 이러한 결과들은 비어있는 자가조립 HA-CA 나노입자 그 자체가 만으로도 RA 에 대한 치료효과를 가지고 있음을 의미한다.
more목차
ABSTRACTⅰ
CONTENTS ⅲ
LIST OF FIGURES v
ABBREVIATIONS vi
Ⅰ. INTRODUCTION 1
Ⅱ. MATERIALS and METHODS 5
1. Materials 5
2. Preparation of modified HA-CA NPs 5
3. Animals 6
4. Cell culture 8
5. Cytotoxicity 8
6. Quantitative real-time PCR analysis 9
7. Evaluation of synovitis, pannus formation, and arthritis 10
8. Data and statistical analysis 11
Ⅲ. RESULTS 13
1. HFD accelerates disease progression on CIA model 13
2. HA-CA NPs alleviates RA severity in HFD-CIA mouse model 18
3. Pro-inflammatory cytokines and chemokines in TNF-α, IL-1β-stimulated SW982 were down-regulated by HA-CA NPs 23
Ⅳ. DISCUSSION 27
Ⅴ. REFERENCE 31
Ⅵ. ABSTRACT IN KOREAN (국문초록) 36
