Role of TRB3 in Glucose Enhancing Effect on LPS-induced NO Production

Abstract

TRB3 (Tribbles homolog 3)는 pseudokinase로 알려져 있으며, 세포 내 에너지 대사에 관여할 뿐만 아니라 염증반응 그리고 세포 사멸을 통한 pathological 과정에 관여한다. TRB3의 발현은 영양 상태에 따라 조절된다. 주로 저포도당 (fasting) 상태에서 증가하는 TRB3는 pro-inflammatory cytokine 을 조절하는 NF-κB의 활성화를 저해하는 것으로 알려져 있다.

선행연구에서 포도당농도 변화 따른 LPS에 의해 유도되는 NO생성 변화를 관찰한 결과, TRB3 및 iNOS발현에는 역상관 관계가 있음을 확인한바 있다. 본 연구에서는 LPS에 의해서 활성화 되는 TLR4 signal을 중심으로 TRB3의 영향을 검토함으로써 고포도당에 의한 NO 생성 증폭 반응에서 TRB3의 역할을 확인하고자 했다.

포도당 농도를 달리한 조건하에서 Raw 264.7 세포에서 TLR4 하위단계인 MyD88 경로 그리고 TRIF 경로의 specific agonist를 이용하여 iNOS, NO, NF-κB 그리고 IFN-β의 발현에 미치는 TRB3의 영향을 확인 하였다.

선행연구결과와 동일하게 고포도당 조건에서 LPS를 통한 NO생성은 증폭이 되고, 저포도당 조건에서는 감소하는 작용을 보였다. 이때 TRB3의 발현은 저포도당 조건에서 증가하였다. 염증반응을 매개하는 NO생성 조절인자인 iNOS 역시 포도당의 농도에 영향을 받는 것을 확인하였다. TRB3의 과발현 유도 시 고포도당 조건임에도 불구하고 iNOS발현이 감소하였으며 siRNA에 의한 silencing 시 저포도당 조건에서도 iNOS의 발현이 증가하였다. 또한 iNOS의 전사인자로 알려진 NF-κB 역시 고포도당에서 활성이 증가 하였다. NF-κB의 활성화에 필수적 단계인 IKKα/β의 인산화 단계에 저포도당 조건은 인산화 억제작용을 보였다. TRIF 의존적 경로 역시 포도당 농도의 영향을 확인 할 수 있었다. IFN-β 발현과 그 활성을 조절하는 IRF3의 인산화가 고포도당 조건에서 증가하였다.

이상의 결과로부터 저포도당 조건에서는 TRB3의 발현이 증가함으로써 TLR4 신호전달 하위단계인 MyD88의존적 경로 및 TRIF의존적 경로를 억제하여 iNOS발현이 감소되며 고포도당 조건에서는 이러한 억제작용이 발현되지 않음으로써 iNOS 발현 및 NO 생성이 증폭 될 것이라고 추측할 수 있다.