사이토카인 리포터생쥐 시스템을 이용한 소수 인터루킨-12 p40 발현 면역세포의 확인
IL-12 p40-Expressing Immune Cells Revealed by Cytokine Reporter Mouse System
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인터루킨(IL)-12는 p35와 p40 단백질로 구성된 사이토카인으로, 선천면역과 적응면역을 서로 연결시켜주 는 매우 중요한 면역학적 기능을 한다. p35 유전자는 지속적으로 발현되지만, p40 유전자의 발현은 외부자극에 의 해 유도되는 점에 착안하여, 최근 IL-12 p40 유전자를 발현하는 세포를 형광 발현으로 동정할 수 있는 형광리포터 생쥐 모델이 만들어졌다. 본 연구에서는 형광리포터 시스템을 이용하여 생체 내에 매우 적은 수로 존재하는 미세 아교세포와 B 세포 소수 집단의 IL-12 p40 발현을 확인하고자 하였다. 먼저, IL-12 p40 형광리포터생쥐의 지라로부터 유래한 가지돌기세포와 복강으로부터 분리한 큰포식세포를 Toll- 유사수용체(Toll-like receptor, TLR) 리간드로 자극한 후 IL-12 p40 발현 정도를 황색 형광단백질(yellow fluorescence protein, YFP) 발현으로 조사하였다. 그리고 뇌에 분포하는 큰포식세포의 한 종류인 미세아교세포를 신생 생 쥐로부터 분리 증폭하여 IL-12 p40 발현을 조사하였다. 또한 지라의 B 세포에서 IL-12 발현이 유도되는지를 조사 하였다. 지라 유래 가지돌기세포와 복강 유래 큰포식세포에서 IL-12 p40 형광리포터생쥐 시스템의 유용성을 확인하였 다. 그리고 분리 증폭한 미세아교세포의 일부 세포가 TLR 리간드인 CpG oligodeoxynucleotides, lipopolysaccharide, peptidoglycan 그리고 polyinosinic-polycytidylic acid의 자극에 대해 IL-12 p40이 발현되는 것을 YFP 형광단백질 발현으로 확인할 수 있었다. 마지막으로 B 세포의 경우, B 세포의 소수 집단이 CpG 자극에 특이적으로 IL-12 p40 을 발현하는 것을 확인하였다. 종합하면, 본 연구결과는 IL-12 p40 형광리포터생쥐 시스템을 통하여 뇌에 존재하는 미세아교세포의 일부와 소 수의 B 세포집단에서 적절한 TLR 자극 시 IL-12 p40 유전자가 발현됨을 보였다. 이상의 결과는 IL-12 p40 형광리 포터생쥐 시스템은 최근 새로이 발견되고 있는 소수 선천면역세포들을 효과적으로 동정하는 데 유용함을 제시한다.
Abstract
Interleukin-12 (IL-12), consisting of p35 and p40, plays important roles in linking innate and adaptive immunity. While p35 is constitutively expressed, IL-12 p40 gene expression is induced upon activation by Toll-like receptor ligands. Recently, with gene targeting technology, the cytokine IL-12 p40 reporter mouse has been developed to express the p40 gene linked via a viral IRES element with yellow fluorescence protein (YFP) fluorescent reporter. We investigated whether this novel system would be useful to reveal IL-12 p40-producing immune cells. We first investigated whether macrophages and dendritic cells from these mice faithfully reported p40 induction. Next, we tested if microglial cells, macrophages in the brain, could induce IL-12 p40. Finally we tested whether B cells could produce IL-12 p40 because there were very few reports for IL-12 production by B cells. Our results confirmed that macrophages and dendritic cells are main producer of IL-12 p40. Then, we found that microglial cells could produce IL-12 p40 upon stimulation with various TLR ligands. Finally we found that a subset of B cells could produce IL-12 p40 in TLR9-dependent manner. Taken all together, our system will be a valuable tool to identify the type of immune cells that produce IL-12 p40.
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