전침이 cGAS-STING 신호 경로 조절을 통한 만성 폐쇄성 폐질환 쥐의 폐기도 상피 조직 세포 노화에 미치는 영향

Luo Fuyan ,  

Liu Yunnan ,  

Xiong Jian ,  

Liu Hongtao ,  

Pu Liangzhao ,  

Wang Ziwen ,  

Yang Chunyan ,  

Xiao Xingping ,  

Xiong Chan ,  

Liang Fanrong ,  

Yang Zuoqin ,  

摘要

목적은 폐기도 상피세포 노화 관점에서 전침이 만성 폐쇄성 폐질환(COPD)의 염증 손상을 개선하는 기전과 이를 환상 뉴클레오티드 합성효소-인터페론 유도 유전자 자극자(cGAS-STING) 신호 경로와의 관련성을 분석하는 것이다. SPF급 SD 수컷 쥐 24마리를 선발하고 무작위로 대조군, 모델군, 전침군 및 비혈위 전침군으로 각각 6마리씩 나누었다. LPS(지질다당류) 기관 내 점적과 담배 연기 노출을 이용해 COPD 모델을 구축했다: 1, 15, 30, 45일에 각각 LPS(1 mg/mL, 0.2 mL)를 기관 내 점적하고, 나머지 기간에는 매일 1시간 동안 담배 연기(20개비)를 노출시켰으며, 총 60일 동안 지속되었다. 모델 구축 후 전침군은 양측 '폐수', '족삼리' 혈위에 전침을 시행했으며, 빈도는 희밀파(4 Hz/20 Hz), 전류 강도는 1~3 mA, 1회 20분씩 매일 1회 14일간 연속 치료했다; 비혈위 전침군은 꼬리뿌리 비혈위 점에 동일한 자극을 주었다; 대조군과 모델군은 동일 시간 동안 구속 처리를 하였다. 중재 종료 후 각 군의 쥐 폐기능을 측정하고 헤마톡실린-에오신(HE) 염색으로 폐 조직 병리학적 변화를 관찰하고 염증 점수를 부여하였다; 효소면역측정법(ELISA)을 통해 기관지 폐포 세척액(BALF) 내 종양 괴사 인자-α(TNF-α), 인터루킨-6(IL-6), 인터루킨-1β(IL-1β), 인터루킨-10(IL-10) 및 전환 성장 인자-β1(TGF-β1) 수준을 측정하였다; 노화 관련 β-갈락토시다제(SA-β-Gal) 염색 및 면역형광법으로 폐기도 상피 조직의 노화 및 DNA 손상을 각각 검출하였다; 웨스턴 블롯을 통해 폐 조직 내 세포 주기 단백질 의존성 키나제 억제제 P16, P21, cGAS, 총 STING 및 인산화 STING(p-STING) 단백질 발현을 확인하였다; 실시간 형광 정량 중합효소 연쇄반응(qPCR)으로 P16, P21, cGAS 및 STING mRNA 발현 수준을 측정하였다. 대조군과 비교했을 때 모델군의 0.3초 강제 호기량(FEV_0.3), 강제 폐활량(FVC) 및 FEV_0.3/FVC 비율이 유의하게 감소했다(P<0.01); 폐 조직 기도 상피 구조가 손상되고, 기관지 주변 염증 세포 침윤이 증가했으며, 염증 점수가 유의하게 상승했다(P<0.01); BALF 내 TNF-α, IL-1β, IL-6 및 TGF-β1 함량이 증가하고(P<0.01), IL-10 함량은 감소했다(P<0.01); 폐기도 상피 조직에서 SA-β-Gal 양성 면적 비율이 증가하고, 인산화 히스톤 H2AX(γH2AX) 형광 강도가 증가했으며, P16, P21, cGAS, 총 STING 단백질 발현 및 p-STING 발현이 증가했다(P<0.01); P16, P21, cGAS 및 STING mRNA 발현 수준 역시 유의하게 증가했다(P<0.01). 모델군과 비교하여 전침군에서는 FEV_0.3, FVC 및 FEV_0.3/FVC 비율이 뚜렷하게 개선되었으며(P<0.01), 폐 조직 병리 손상이 완화되고, 염증 세포 침윤이 감소하며, 염증 점수가 유의하게 낮아졌다(P<0.05); BALF 내 TNF-α, IL-1β, IL-6 및 TGF-β1 함량은 감소하고(P<0.01), IL-10 함량은 증가했다(P<0.01); SA-β-Gal 양성 면적 비율이 감소하고, γH2AX 형광 강도가 낮아졌으며, P16, P21, cGAS, 총 STING 단백질 발현과 p-STING 발현이 모두 하향 조절되었다(P<0.01); P16, P21, cGAS 및 STING mRNA 발현 수준도 유의미하게 감소했다(P<0.01). 전침 비혈위 군에서는 뚜렷한 개선이 없었으며, 차이는 통계적 유의성이 없었다. 결론: 전침은 cGAS-STING 신호 경로의 비정상적 활성화를 억제하여 폐기도 상피 조직의 DNA 손상과 세포 노화를 줄임으로써 COPD 염증 상태를 개선하고 폐 보호 작용을 발휘할 수 있다.

关键词

만성 폐쇄성 폐질환; 전침; 폐기도 상피 조직; cGAS-STING 신호 경로; 세포 노화

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