第二十三卷 第九期 - 2013年四月二十六日 PDF
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在缺血性腦中風模式中缺氧誘導因子調控並增加介白素二十表現
國立成功大學醫學院生物化學研究所暨生化學科
 
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白素-20(IL-20),屬於IL-10家族,參與在許多複雜的發炎性疾病中,如乾癬、類風濕性關節炎、粥狀動脈硬化。我們研究證實IL-20是一個促進動脈硬化的細胞激素。處在缺氧的狀態下會促進表皮細胞(HaCaT)、腎臟上皮細胞(HEK293)、軟骨細胞(Chondrocytes)與單核球細胞(monocytes)表現大量的IL-20 (圖一)。此外,我們也鑑定出在IL-20啟動子區域(promoter area)中具有可調控缺氧的片段。細胞實驗証實神經膠質瘤細胞能表現IL-20及其受體,IL-20作用於膠質細胞能促進細胞增生與促進IL-1b、IL-8與MCP-1的表現(圖二)。動物實驗,我們發現缺血性中風的大鼠血清與腦組織中IL-20會大量的增加並且局限於缺氧病灶區域內的膠狀細胞(glia cells)。藉由導入IL-20的單株抗體能夠有效的改善大鼠缺血性中風所引起的腦壞死區域(圖三)。因此,我們認為IL-20的表現會受到缺氧狀態的調控並扮演促進發炎反應的角色。此調控機制在缺血性中風的腦組織中可能扮演促進腦損傷的機制(圖四)。所以,利用IL-20的單株抗體來拮抗IL-20的表現,是未來用於治療缺血性中風後腦損傷的一個極具開發潛力的治療藥物。
圖一 IL-20的表現會受到缺氧狀態的調控
(A)利用物理特性,藉由氯化鈷來模擬缺氧的狀況,會促進表皮細胞(HaCaT)、腎臟上皮細胞(HEK293)、軟骨細胞(Chondrocytes)與單核球細胞(monocytes)表現大量的IL-20。(B)利用生理特性,藉由讓細胞處於正常與模擬缺氧的環境。正常含氧量的情況下,IL-20不會大量表現。反之,細胞處於缺氧的情況下,則會促進表皮細胞(HaCaT)與腎臟上皮細胞(HEK293)表現大量的IL-20。
圖二 IL-20作用於神經膠質瘤細胞能促進IL-1β、IL-8與MCP-1的表現
神經膠質瘤細胞給予以下不同的處理:PBS, IL-20 (100 ng/ml, 200 ng/ml), anti-IL-20 mAb (7E, 1 mg/ml), 7E (1 mg/ml) plus IL-20 (200 ng/ml), IL-1b (30 ng/ml), and IL-1β(30 ng/ml) plus IL-20 (200 ng/ml). 經過24小時的處理,收集細胞上清液,利用ELISA來測量IL-1β、IL-8與MCP-1的表現量。
圖三 IL-20單株抗體(7E)能夠有效的改善大鼠缺血性中風所引起的腦壞死區域
(A)利用線栓法大鼠腦缺血模式,使大鼠處於缺氧中風。利用IL-20單株抗體(10mg/kg)來治療,可以明顯改善大鼠缺血性中風所引起的腦壞死區域。(B)利用TTC染色,可以觀察到處理IL-20單株抗體可以明顯減少缺血性中風所引起的腦壞死區域。(C)大鼠缺血性中風所引起的腦壞死區域,表現較少量的IL-20。
圖四 在缺氧性中風疾病中,IL-20所扮演的可能角色
當大腦遭受破壞,處在缺氧或是IL-1b存在的情況下,會誘導神經膠質細胞(Glia cells)產生大量的IL-20。而IL-20可以透過autocrine的方式,作用在神經膠質細胞上,促使神經膠質細胞增生,同時增加一些發炎性細胞激素的表現,例如IL-1β、IL-8與MCP-1,進而導致缺氧性中風更加惡化。
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