LPS에 의한 염증성 대식세포로의 분화를 억제하는 자가조립 히알루론산의 효과
A self-assembled hyaluronic acid nanoparticle suppresses LPS-induced M1 polarization of macrophage
- 주제(키워드) hyaluronuc acid , nanoparticle , macrophage , inflammation
- 발행기관 아주대학교
- 지도교수 김욱
- 발행년도 2020
- 학위수여년월 2020. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 분자과학기술학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/ajou/000000029549
- 본문언어 영어
- 저작권 아주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
초록/요약
자가조립된 히알루론산 나노입자는 생체적합성이 뛰어나고 표적화가 가능하기 때문에 생체의학 및 제약에서 나노 담체지용으로 널리 사용되어 왔다. 그리고 최근에는 약물을 담지하지 않은 나노입자 자체가 약물 담지체가 아닌 염증성 질환에 대한 치료제로써 각광받고있다. 본 연구에서 인간 유래 단핵구 THP-1세포와 쥐 골수 유래 대식세포 BMDM을 사용하여, 나노입자가 TLR4 리셉터를 통한 대식세포의 염증성 대식세포로의 분극화를 억제시키는 것을 확인했다. 나노입자는 LPS에 의해 유도된 염증성 M1 대식세포로의 분극화와 유전자 발현을 억제시켰지만, IL-4에 의해 유도된 항염증성 M2 대식세포로의 분극화와 유전자 발현에는 영향을 미치지 못했다. 나노입자와 비교하여, 저분자량 히알루론산과 고분자량 히알루론산을 처리했을때는 LPS에 의한 염증성 분극화에 영향을 미치지 않았다. 또한 Pam3CSK4로 유도된 TLR1/2 리셉터를 통한 염증성 대식세포의 분극화는 나노입자에 의해 억제되지 못했다. 따라서, 히알루론산 나노입자 자체가 특정 리셉터를 통하며, 염증성 대식세포로의 분극화를 막아주므로써 항염증 효과를 가지는 것을 보여준다.
more초록/요약
Self-assembled hyaluronic acid nanoparticles (HA-NPs) have been widely used as a nanocarrier for biomedical and pharmaceutical applications because of their non-toxicity, biocompatibility, and active targeting properties via CD44. Recently, an empty HA-NP itself not bearing any drug has been spotlighted as a therapeutic agent, not drug carrier, for the treatment of inflammatory diseases. Here, I demonstrate that, using human monocyte THP-1 cells and murine primary bone marrow-derived macrophages, HA-NPs suppress polarization of macrophage to pro-inflammatory M1 phenotype via Toll-like receptor 4 (TLR4), but not to anti-inflammatory M2 phenotype. HA-NPs inhibited lipopolysaccharide (LPS)-induced expression of pro-inflammatory mediators and M1 polarization of macrophages via TLR4. However, they had no effects on IL-4-induced expression of M2 marker genes and M2 polarization of macrophages. Contrast to HA-NPs, both low molecular weight (60 kDa) and high molecular weight (2000 kDa) free HAs did not affect to LPS-induced expression of M1 marker genes and M1 polarization of macrophages. In addition, TLR1/2-mediated M1 polarization of macrophages was not prevented by HA-NPs. Collectively, these results suggest that an empty HA-NP itself has an anti-inflammatory activity by reducing M1 polarization of macrophages.
more목차
Ⅰ. INTRODUCTION 1
Ⅱ. MATERIALS and METHODS 4
1. Materials 4
2. Preparation and characterization of HA-LCA NPs 4
3. Cell culture and treatment 6
4. Cell viability test 7
5. RNA extraction and real-time reverse transcription polymerase chain reaction (RT-qPCR) 7
6. Western blotting 8
7. Flow cytometry 8
8. Statistical analysis 9
Ⅲ. RESULTS 11
1. Synthesis and characterization of self-assembled HA-LCA NPs 11
2. HA-LCA NP treatment prevents THP-1 polarization to M1 but not M2 16
3. HA-LCA NP treatment prevents BMDM polarization to M1 but not M2 19
4. Effects of 60 kDa and 2000 kDa free HAs on M1 polarization of BMDMs 24
5. Effects of HA-LCA NP on TLR1/2-mediated M1 polarization 27
Ⅳ. DISCUSSION 30
Ⅴ. REFERENCE 33
Ⅵ. ABSTRACT IN KOREAN (국문초록) 37
