아토피성 피부염 및 건선에 오염물질이 관여함 (DIAhR)

I. 서문 오염은 인간 건강과 확고한 연관성을 지닌 엑스포솜의 중요한 구성 요소입니다. 2019년 오염은 900만 명의 조기 사망을 초래한 것으로 추정되어 전 세계적으로 사망에 대한 네 번째 주요 위험 요소가 되었습니다. 지난 20년 동안 오염으로 인한 사망자가 66% 증가했습니다. 이는 산업화, 통제되지 않은 도시화, 인구 증가, 화석 연료 연소, 일부 지역의 제한 정책 부족으로 인해 발생합니다.

피부층은 신체의 완전성과 항상성을 유지하는 데 필수적인 기계적, 생물학적 장벽을 형성하는 복잡한 세포 네트워크로 구성됩니다. 오염은 장벽을 넘거나 흡입 또는 섭취를 통해 전신 순환계로 유입되어 이 기능을 직접적으로 손상시킬 수 있습니다.

아토피성 피부염(AD)과 건선은 유전적 소인, 면역 조절 장애, 환경적 요인 등 다인자적인 원인이 있는 만성 염증성 피부 질환입니다. 역학 연구는 대기 오염과 이러한 질병의 발병 사이에 긍정적인 상관 관계를 보여주었습니다.

높은 유병률과 증상이 환자의 삶의 질에 미치는 영향을 고려할 때, 이러한 질병의 엑스포좀에 대한 더 나은 이해는 주요 과제입니다.

실험적 연구에서는 방향족 탄화수소 수용체(AhR) 경로가 건선과 AD에 대한 오염물질의 영향에 중요한 역할을 한다는 사실이 입증되었습니다. AhR은 환경 오염 물질에 대한 반응에 관여하는 전사 인자로, 샤페론 단백질과 함께 세포질 복합체에서 비활성 상태로 유지됩니다. 리간드와 결합하면 AhR은 핵으로 이동하고 핵 파트너인 Arnt와 이합체화됩니다. 복합체의 활성화는 프로모터에 생체이물 반응 요소(XRE)로 알려진 공통 서열을 포함하는 수많은 유전자의 발현으로 이어집니다.

AhR의 활성화 리간드는 환경에서 발견되는 이물질, 주로 다환 방향족 탄화수소(PAH), 다이옥신 및 소위 '다이옥신 유사' 화합물로 구성됩니다. 이 신호 전달 경로는 다양한 외인성 화합물로부터 신체를 해독하기 위한 '적응' 반응으로 간주됩니다. 그러나 이러한 제제에 의한 AhR의 장기간 활성화는 염증 과정의 조절 완화로 이어져 건선 및 AD 발병에 기여할 수 있습니다.

아릴 탄화수소 수용체(AhR)는 이물질 대사에 관여하는 다중 유전자 계열 효소의 구성원인 시토크롬 1A1(CYP1A1) 및 1B1(CYP1B1)의 전사를 조절합니다. 이들 효소는 HAP의 친전자성 대사산물로의 생체활성화를 촉매하여 염증 반응의 주요 역할인 NFκB의 활성화를 유도합니다. 촉매 주기 동안 이러한 CYP1 효소는 산화 스트레스를 생성하는 활성 산소종(ROS)을 생성합니다. 또한 AhR은 IL1β, TNFα, IL23, IL17 및 IFNγ를 포함한 전염증성 사이토카인의 발현을 조절하는 역할을 합니다. 이는 Th17 림프구와 조절 T 세포(Treg) 사이의 균형에 직접적인 영향을 미쳐 잠재적으로 피부 염증 과정에 기여할 수 있습니다.

그러나 만성 염증성 피부병의 발병기전에서 AhR의 역할을 더 잘 정의하기 위해서는 추가 연구가 필요합니다. 이는 특히 환경적 위험 요인이 소인과 연관되어 있는 경우 이러한 질병의 관리 및 예방에 도움이 될 것입니다.

II. 목적:

외인성 리간드에 의한 AhR의 활성화가 아토피성 피부염 및 건선의 발병에 역할을 할 수 있다는 가설이 있습니다.

주요 목적은 사례와 대조군 간의 AhR 경로 활성화 마커 수준을 비교하는 것입니다.

두 번째 목표에는 AhR 리간드에 대한 환경 노출과 환자의 질병 심각도를 연관시키는 것이 포함됩니다.

마지막으로, 벤조(a)피렌을 이용한 시험관 내 자극 후 배양된 말초 혈액 단핵 세포(PBMC)에서 염증 및 AhR 활성화 마커의 발현을 비교할 것입니다.

III. 재료 및 방법:

우리는 사례 관리 연구를 수행할 것입니다:

• 증례 : 건선 또는 아토피성 피부염에 해당하는 만성 염증성 피부병 환자.
• 대조군: 이러한 병리가 없는 피부과에 상담하는 사람들.

환자와 대조군을 포함한 모든 참가자는 일반적인 의료의 일환으로 상담/입원 및 생물학적 검사를 받게 됩니다. 프로토콜의 일부로 수행되는 절차는 치료를 방해하지 않습니다.

독성 분석을 위해 혈액 10ml 샘플을 채취합니다. 염증 및 AhR 활성화 마커를 평가하기 위해 20ml의 혈액을 채취합니다.

A. 오염물질 측정 혈액 샘플을 원심분리한 후 혈청을 수집하여 혈액 다이옥신이 분석될 때까지 -20°C에 보관합니다. 2,3,7,8-테트라클로로디벤조-p-다이옥신(TCDD)과 폴리클로로비페닐 118(PCB118)은 고분해능 질량 분석법(GC-HR-MS)과 결합된 가스 크로마토그래피를 사용하여 혈액에서 측정됩니다.

PAH 노출에 대한 생물학적 모니터링을 위해 고성능 액체 크로마토그래피 질량 분석법(LC-MS-MS)을 사용하여 소변에서 1-하이드록시피렌(1-OHP)을 측정합니다.

B. 염증 및 AhR 활성화 마커의 평가

• PBMC는 표준 Ficoll® 기울기 프로토콜을 사용하여 20mL 혈액 샘플에서 분리됩니다. 분리된 세포와 혈청은 AhR 신호 전달 경로에 대한 후속 실험을 위해 분취되어 냉동됩니다.
• ELISA(Enzyme-Linked Immunosorbent Assay)는 전염증성 사이토카인 IL1β, TNFα, IL23, IL17 및 IFNγ를 측정하는 데 사용됩니다.
• 말론디알데히드(MDA) 농도는 활성 산소종(ROS)으로 인한 산화 스트레스 수준을 나타내는 지질 과산화에 대한 바이오마커로서 ELISA 방법을 사용하여 결정됩니다.
• 형광색소 결합 단일클론 항체(CD4, CD25, CD127, FOXP3, Il17)는 형광 활성화 세포 분류기(FACS)에서 PBMC의 다양한 림프구 집단 수와 비율을 평가하는 데 사용됩니다. 조사는 Th17 및 Treg 수준에 중점을 둘 것입니다.
• FACS는 특정 표적화 후 PBMC에서 AhR 표적 유전자의 프로토타입인 CYP1A1 및 CYP1B1의 발현을 평가하는 데 사용됩니다.
• AhR 및 NfkB의 활성 분획의 발현 수준은 직접 면역형광 기술을 사용하여 결정됩니다.
• PBMC는 세포 인큐베이터(37°C, 5% CO2+ 습도 조절)에서 48~72시간 동안 항-CD3+/-BaP(50nM)와 함께 배양됩니다. 산화 스트레스, 전염증성 사이토카인 및 AhR 경로 평가를 포함한 관심 매개변수는 BaP 존재 또는 부재 하에 항CD3에 의한 림프구 재활성화 후에 재평가됩니다.