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Inhibition of inflammatory responses of Porphyromonas gingivalis by a Quorum sensing inhibitor : Quorum Sensing Inhibitor를 이용한 Porphyromonas gingivalis의 염증반응 억제

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Authors

박경리

Advisor
최봉규
Major
치의학대학원 치의학과
Issue Date
2019-02
Publisher
서울대학교 대학원
Description
학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 : 치의학대학원 치의학과, 2019. 2. 최봉규.
Abstract
1. Background
Quorum sensing (QS) is a control system of genetic expression according to changes in cell population density. QS molecules play an important role in biofilm formation in oral environment as well. Recent studies have shown that QS inhibitors (QSIs) can inhibit biofilm formation and consequently, contribute to the attenuation of chronic inflammatory periodontitis. Therefore, the purpose of the study was to investigate whether D-galactose as a QSI can reduce inflammatory responses in human gingival epithelial cells by P. gingivalis.
2. Method
Human gingival epithelial cell line (HOK-16B) was infected with P. gingivalis (ATCC 33277) in the presence of D-galactose at 2, 20, 200 mM for 24 h. For the evaluation of inflammatory responses, the gene expression level of IL-6, IL-8, MMP-2, and MMP-9 was measured using real time RT-PCR.
3. Results and Discussion
P. gingivalis induced expression of IL-6, IL-8, MMP-2, and MMP-9 mRNA. D-Galactose at 2 and 20 mM significantly reduced the expression of IL-6, MMP-2, and MMP-9 induced by P. gingivalis. The gene expression was also reduced by D-galactose at 200 mM, but it was not statistically significant.
On the contrary, we observed that D-galactose treatment enhanced IL-8 expression induced by P. gingivalis.
This result indicates D-galactose may also play a role of promoting host defense mechanism against gingipain secreted by P. gingivalis.
4. Conclusion
In conclusion, these results indicate that D-galactose is capable of inhibiting proinflammatory responses and promoting host defense system in human epithelial cells infected with P. gingivalis. Although the exact mechanism behind the effect of D-galactose still remains elusive, the results provide an evidence of D-galactose as a potential QSI.
1. 목 적
Quorum sensing (QS)이란 세포 군의 밀도 변화에 대한 신호 전달로서 유 전자 발현의 조절에 관여한다. 구강 내에서도 QS 분자들이 바이오 필름 형성에 중 요한 역할을 한다. 최근 연구들에서 QS 억제제 (QSIs)의 사용이 바이오 필름 형성 을 억제하여 치주염 완화에 기여할 수 있음을 보였다. 따라서 본 논문의 목적은 in vitro 환경에서 QSI와 D-galactose 처치를 통해 Porphyromonas gingivalis에 의한 염 증성 인자의 발현을 억제할 수 있는지 연구하는 것이다.
2. 방 법
P. gingivalis (ATCC 33277)를 감염시킨 human oral epithelial cell line (HOK-16B)에 QSI인 D-galactose를 2, 20, 200 mM의 농도에 24시간동안 처리 하였다. 염증반응 평가를 위해서 real time RT-PCR을 통하여 IL-6, IL-8, MMP-2, MMP-9의 유전자 발현량을 측정하였다.
3. 결 과
IL-6, MMP-2, MMP-9에서 D-galactose 처리를 통한 유전자 발현의 억제 를 확인할 수 있었다. D-galactose를 2 mM, 20 mM 농도로 처리하자 발현이 점점 더 유의미하게 억제되었으나, 최대 농도인 200 mM에서는 발현이 증가함을 보였 다. 이는 통계적으로 유의하지 않은 범위로 추후 실험에서 D-galactose 농도의 범위 조절이 필요한 것으로 보인다. 이로써 D-galactose가 IL-6와 MMP-2의 발현을 억 제하여 P. gingivalis에서의 QSI 작용을 한다는 점을 알 수 있었다.
반대로, IL-8에서는 D-galactose를 처리하였을 때 발현의 증가를 관찰할 수 있었다. D-Galactose 2, 20, 200 mM를 처리하자 발현이 점점 더 유의미하게 증 가하였다. 이는 D-galactose가 IL-8의 발현을 증가시켜 숙주의 방어 체계를 향상시 키는 것으로 보인다.
4. 결 론
본 실험을 통해 P. gingivalis에 감염된 human epithelial cell에서 D-galactose가 염증성 인자의 발현을 억제하고 숙주의 방어 체계를 향상시킬 수 있음을 확인할 수 있었다. P. gingivalis의 병독성을 억제할 수 있는 D-galactose 역할 은 장차 D-galactose가 QSI로서 치주염 치료에 적용될 수 있는 유망한 가능성을 가 지고 있음을 시사한다.
Language
eng
URI
https://hdl.handle.net/10371/151648
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