培養ヒト滑膜細胞における腫瘍壊死因子のインターロイキン-8、単球走化因子及びコラゲナーゼ遺伝子発現刺激とこれに対するN-アセチル-L-システインの抑制

Abstract

It has been reported that a Reactive Oxygen Intermediate (ROI) scavenger, N-acetyl-L-cysteine (NAC), can suppress NF-kB (Nuclear Factor-Kappa B) activation which is involved in gene expression of various cytokines mediated by the Tumor Necrosis Factor (TNF-alpha). This study examined gene expression of Interleukin-8 (IL-8) and Monocyte Chemotactic Protein (MCP) by TNF-alpha stimulation in cultured human synovial cells, as well as gene expression of collagenase that promotes bone and cartilage degeneration. TNF-alpha was added to culture medium of human synovial cells with or without adding NAC, and cultured for six to seven hours. mRNA of IL-8, MCP-1, and collagenase were assayed by the northern blot technique. As a result, IL-8 mRNA which could not be detected in the medium without TNF-alpha, increased remarkably by addition of TNF-alpha. When NAC was added before TNF-alpha addition, mRNAs of IL-8, MCP and collagen were decreased in concentration dependent manner. This indicates that gene expression of IL-8, MCP and collagenase is suppressed by NAC. Since monocytes, interleukines, ROIs and collagenase are involved in Rheumatoid Arthritis (RA), it is expected that antioxidant such as NAC may be effective in treatment of RA.

近年、腫瘍壊死因子(TNF-α)による遺伝子発現に複数の信号伝達経路が存在し、さまざまな遺伝子を制御していることが報告されており、その中で、各種のサイトカインや急性期蛋白の発現には、転写因子であるNF-kBを介した経路が重要である。今回は、NF-kBで調節されていると考えられるインターロイキン(IL-8)や単球走行固子(MCP)の遺伝子発現がTNF-α刺激によりどのように変化するかを培養ヒト滑膜細胞を用いて検討し、このTNF-α作用に対するNAC(N-アセチル-L-システイン)の効果も検討した。また、骨、軟骨破壊の重要な促進因子であるコラゲナーゼの発現も合わせて検討した。培養滑膜細胞にTNF-αを添加してIL-8mRNA発現を検討した結果、IL-8mRNAはTNF-α無添加ではほとんど検出されず、TNF-αを添加すると著しく増加した。しかしながら、それ以上の濃度を添加してもIL-8mRNAの増加は認められるもののわずかで、TNF-αは1ng/ml程度の濃度でIL-8mRNAを十分に刺激できるものと思われた。また5?20mMのNACを牛血清アルブミン(BSA)-DME培地(DMEM)に加え培養滑膜細胞を1時間培養後、TNF-αを添加し、さらに6?7時間後のIL-8、MCP-1、コラゲナーゼの遺伝子発現を検討した結果、NACの濃度依存性にIL-8、MCP、コラゲナーゼは減少し、20mM NACによる発現抑制効果はIL-8mRNAでTNF-α単独添加時に比し80％程であり、MCP、コラゲナーゼでは60％程度であった。