Ad-TRAIL Induces Apoptosis in Chondrocytes in Vitro and Neutralizing Antibody to TRAIL Prevents The Induction of Apoptosis in Vitro and in Vivo

• 발행기관: 대한해부학회
• 저자명: 박진철(Jin Cheol Park) 김경택(Kyung Taek Kim) 이성원(Sung Won Lee) 정원태(Won Tae Chung) 유영현(Young Hyun Yoo)
• 간행물 정보: 『대한해부학회지』제38권 제1호, 63~71쪽, 전체 9쪽
• 주제분류: 의약학 > 의학일반
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2005.02.28

국문 초록

본 연구는 관절연골 파괴에 관여하는 것으로 알려진 TRAIL이 골관절염(OA)의 병인에 관여하는지 확인하기 위하여 수행되었다. Primary cultured rat chondrocyte에서 TRAIL과 관련 수용체들의 발현 변화를 관찰하였다. 또 화학적으로 유도된 생쥐 OA 모델 및 외과적으로 유도된 생쥐 골관절염 OA 모델에서의 TRAIL과 Ad-TRAIL을 감염시킨 후 TRAIL과 관련 수용체들의 발현 변화도 관찰하였다. 다음으로 anti-TRAIL neutralizing antibody 로 in vitro 및 in vivo blocking experiment를 실시하였다. Primary cultured rat chondrocyte에서 Ad-TRAIL은 TRAIL 발현을 증가시키고, DR4 발현은 증가시키고 DR5 발현은 감소시켰으며, DcR1 발현은 감소시키고 DcR2 발현에는 영향을 미치지 못하였다. 두 가지 in vivo OA model에서도 OA 연골은 대조군 연골에 비하여 TRAIL과 DR4 발현이 증가하고, DcR1 발현이 감소하며 DcR2 발현에는 변화가 없었다. 그러나 화학적으로 유도된 OA model 에서는 DR5 발현이 줄어들었으나 외과적으로 유도된 OA model에서는 DR5 발현이 다소 증가하였다. In vitro 및 in vivo blocking experiment 모두에서 anti-TRAIL neutralizing antibody는 관절연골세포의 사망을 줄였다. 본 연구결과는 TRAIL이 골관절염의 병인에 관련한다는 것을 증명한다.

영문 초록

We undertook this study to investigate whether tumor necrosis factor-related apoptosis-inducing ligand (TRAIL) implicates in the pathogenesis of osteoarthritis (OA). Expression of TRAIL, and death and decoy receptors was examined on the primary cultured chondrocytes and the cartilage obtained from experimentally-induced OA rat model by immunohistochemistry. In vitro and in vivo blocking experiments with anti-TRAIL neutralizing antibody were conducted, and the prevention of cell death was determined by TUNEL assay. Ad-TRAIL infection induced expression of TRAIL and increased expression of death receptor DR4, and decreased expression of DR5 and DcR1 in primary cultured rat chondrocytes. Ad-TRAIL, at 10 and 100 MOI doses, decreased viability of chondrocytes on 4 days after infection. The cartilage obtained from chemically induced OA rat model showed the increased expression of TRAIL and DR4, and the decreased expression of DR5 and DcR1. Whereas surgically induced OA cartilage in vivo showed the increased expression of TRAIL, and DR4 & 5 and the decreased expression of DcR1, compared to the control cartilage. In vitro blocking experiment prevented partially Ad-TRAIL induced death of chondrocytes. Furthermore, in vivo blocking experiment also partially prevented apoptosis in two in vivo OA models. In conclusion, TRAIL-induced chondrocyte apoptosis may play a role in pathogenesis of osteoarthritis.

키워드

TRAIL Osteoarthritis Apoptosis Chondrocyte TRAIL 골관절염 세포사망 연골세포