[논문 소개] 시스틴은 Caco-2 세포에서 산화 스트레스에 의한 단단한 접합 투과성 및 장관의 염증을 약화시킨다

시스틴에 관한 발견! 운동에 의한 산화 스트레스로부터 소화관 데미지를 경감하는 메카니즘을 세포 레벨에서 해명⁉

Amino Acids. 2021 May 15. doi: 10.1007/s00726-021-03001-y.

Cystine reduces tight junction permeability and intestinal inflammation induced by oxidative stress in Caco‑2 cells

장관의 산화 스트레스는 염증성 사이토 카인을 생성하고 꽉 접합 (TJ)의 투과성을 증가시키고 장관과 전신 염증을 유발합니다. 시스틴은 글루타티온의 기질이며 염증을 억제하지만 시스틴이 장관 장벽 기능 장애를 국소적으로 개선하는지는 불분명합니다.

따라서 우리는 산화 스트레스에 의한 TJ 투과성 및 장관 염증 반응에서 시스틴의 국소 효과를 조사했다. CaCo-2 세포는 시스틴을 첨가한 배지에서 24시간 배양하고, 과산화수소로 2시간 처리하였다.

우리는 경상피 전기저항(TEER) 및 4kDa의 형광이소시안화덱스트란(FD4)의 방세포 수송※을 측정함으로써 TJ 투과성을 평가하였다. 시스틴에 의한 전처리 후 시스틴 및 글루타티온 농도를 측정하였다.

염증성 사이토카인의 mRNA 발현을 측정하였다. 또한, TJ 단백질 수준은, 전체 세포 중의 TJ 단백질 발현과 계면활성제 불용성 분획/가용성 분획의 TJ 단백질의 비(IS/S 비)를 측정하여 평가하였다. 시스틴 처리는 과산화수소에 의한 TJ 투과성을 감소시켰다.

시스틴은 전체 세포에서 TJ 단백질 발현에 영향을 미치지 않았지만, 클로딘-4의 IS/S 비를 억제하였다. 세포 내의 시스틴 및 글루타티온 농도는 시스틴 처리에 의해 유의하게 증가하였다. 시스틴 처리는 염증성 사이토카인의 mRNA 발현을 억제하였고, mRNA 수준은 TJ 투과성과 유의한 상관관계를 보였다.

결론적으로, 시스틴 처리는 클로딘-4의 국소 파열의 감소로 인해 국소적으로 산화 스트레스에 의한 장관 장벽 기능 장애를 억제한다. 또한, 시스틴의 장관 장벽 기능 개선 효과는 산화 스트레스에 의한 국소 염증성 사이토 카인 반응을 억제하는 것과 관련된다.

※：장관세포의 간극(또는 세포간극)을 통한 물질의 수동 수송

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