Clostridium difficile 에 의한 IFN-γ 활성화 및 IL-10 결핍 마우스에서 장염 악화

Abstract

서론: Clostridium difficile 생쥐 모델을 대표적인 염증성 장질환 모델인 IL-10 knockout (KO) 마우스에 적용시켜, IFN-γ의 활성화를 통한 C. difficile 의 장염 악화 및 기전을 알아보고자 하였다.

방법: 마우스의 골수 유도 수지상세포 (Bone marrow derived-dendritic cell)에 C. difficile toxin A (200μg/ml)를 4시간 동안 자극한 후 싸이토카인의 발현 변화를 Real time RT-PCR 로 확인한다. 생체 모델로서 항생제 칵테일을 3일간 투여한 후 2일 동안 물을 섭취하게 하고, clindamycin 을 1회 복강 내 투여 후 다음 날 C. difficile (ATCC 43255) 105 cfu을 경구로 투여한다. 이후 매일 설사, 등을 구부린 자세, 젖은 꼬리, 체중 감소를 관찰하고, C57BL/6 군과 IL-10 KO 군에서 임상 양상 및 조직학적 소견을 비교한다. 조직학적 장염의 평가는 상피 손상, 호중구 침윤, 점막하부종의 세 가지 요소에 대해 각각 0-3점을 부여하고 총합을 구하여 비교한다.

결과: 항생제를 전처치한 후 C. difficile 을 경구 투여하였을 때 대부분의 마우스에서 2-3일 내에 설사와 체중 감소가 관찰되었으며, IL-10 KO 군에서 C57BL/6 군보다 심한 체중감소를 보였다. 또한 조직학적으로 광범위한 점막과 점막하 부종을 보이며, 호중구 침윤이 관찰되고, 부분적인 상피세포 탈락이 관찰되는 C. difficile 감염의 전형적인 소견이 관찰되었다. 조직학적 장염의 정도는 근위부와 원위부 대장 모두 IL-10 KO 군에서 C57BL/6 군보다 점수가 높았으며, 원위부 대장에서는 통계적으로 유의하게 점수가 높았다. 장염이 유발된 조직에서의 싸이토카인의 발현을 Real time RT-PCR 로 측정한 결과, IFN-γ는 IL-10 KO 군에서 C57BL/6 군에 비해 통계적으로 유의하게 발현이 증가하였다. C57BL/6 와 IL-10 KO 의 골수 유도 수지상세포에 C. difficile toxin A를 투여했을 때 IL-10 KO 군에서 C57BL/6 군에 비해 IFN-γ의 발현이 유의하게 증가하였으며, IL-12 와 IL-23 은 양군에서 발현의 차이를 보이지 않았다 (p <0.05).

결론: C. difficile 은 IL-10 KO 마우스에서 C57BL/6 마우스보다 중증의 장염을 유발하였으며, IFN-γ를 활성화가 장염 악화의 기전이 될 가능성을 시사하였다.