사이토카인 폭풍과 급성호흡곤란증후군 관련성

 

 

 

코로나 때문에 개학이 미뤄지고, 교수님들께서 과제를 내주시기 시작했습니다.

이번 내과학 과제는 아래 주제에 관한 레포트 쓰기 였는데요.

사이토카인 스톰, 급성호흡곤란 증후군이 어떻게 연관되어있는지 알아보았습니다.

 

 

 

레포트주제

figure out dynamics of cytokine storm leading to acute respiratory distress disease

사이토카인 폭풍이 어떻게 급성 호흡 곤란 증후군을 일으킬 수 있는지 알아보아라

 

단답 : 

염증성 사이토카인에 의해 활성화된 호중구에서 분비되는 PLA2는 급성호흡곤란증후군 발병의 중요한 요소 중 하나로 여겨지고 있다. 한편 사이토카인 폭풍의 주 원인은 IL-6으로 IL-6는 PLA2의 생산을 증폭시킨다.(아래 그림3 참고) 즉, 사이토카인으로 인한 IL-6의 대량생산이 호중구의 과다한 PLA2 생산을 불러일으키고, 급성호흡곤란 증후군을 일으키게 된다.

 

 

 

 

급성호흡곤란증후군 (acute respiratory distress disease)

 

급성호흡곤란증후군은 염증성 폐부종(염증 때문에 폐가 부음)을 일으키는 질환으로서 사망률이 30-50%에 이른다. 이는 인체 내 면역계의 과도한 활성에 따른 장기기능 이상으로 특히 단핵구가 활성화되면서 염증성 사이토카인이 과도한 생성(TNF, IL-1, IL-6, IL-8, IL-12)되기 때문에 일어난다. 

 

염증성 사이토카인은 단핵구(monocyte) 또는 대식세포(macrophage)에서 유리되어 임파구(lymphocyte)나 호중구(neutrophil)의 기능을 강화시키는 역할을 하고, 대식세포의 phospholipaseA2(PLA2)를 활성화 시켜 염증성 지질 분자의 생성, 염증 반응을 증폭시킨다.

 

특히 호중구는 

1. IL-8(사이토카인)에 의해 화학주성을 일으킴

2. PLA2에 의해 생성된 염증성 지질분자에 의해 산소기 다량 생성(NADPH oxidase 활성화)

여기서 PLA2는 급성호흡곤란증후군 발병에 중요한 요소 중 하나로 여기고 있다.

참고로 secretory PLA2(sPLA2)와 IV-A cPLA2, cPLA2(칼슘와 관련된 유무에 따라)

 

이렇게 염증성 사이토카인의 자극을 받은 호중구의 단백분해효소와 산소기는 조직으로 다량 유리되어 조직을 손상시킨다. 조직손상은 혈관과 폐포 장벽의 파괴로 이어져 혈액중의 수분 및 단백질이 폐포 내로 이동하고, 이 단백질들이 일련의 염증반응에 관여하여 폐의 모세혈관에서 혈구 응집을 일으킨다. (혈구응집 : 적혈구끼리 엉겨 혈구 덩어리 생성)

 

 

 

 

사이토카인 폭풍 (cytokine storm)

 

B세포, T세포, 자연살해세포(NK세포), 대식세포, 수지상세포, 단핵구 등 백혈구가 대거 활성화되어 염증성 사이토카인을 분비할 때 발생한다. 연이어 활성화된 백혈구가 더 많은 백혈구를 활성화시키는 연쇄작용이 일어난다. 

 

사이토카인 : T세포, 대식세포와 같은 면역세포를 불러오거나 해당 세포들을 활성화 시켜 더 많은 사이토카인을 생성하게 하는 연쇄작용의 매개역할을 하는 물질

 

한편 IL-6은 사이토카인 폭풍의 주요 매개자로 밝혀졌다.

 

 

 

인터루킨6 (interleukine 6)

 

IL-6는 다면기능성 사이토카인으로 결핵, 암과 같은 질병의 원인인자로 작용한다. 

 

인간의 단핵구는 대식세포에 비해 훨씬 많은 IL-6를 생산해낸다.

 

IL-6(인터루킨 6)의 효과 : 모두 영증반응을 증폭시키는 방향으로 작용

1. 선천성 면역뿐만 아니라 후천성 면역 반응에 작용하는 사이토카인

2. 단구, B, T림프구를 비롯하여 혈관내피세포, 섬유아세포, 피부 각질 세포에서 생성됨

3. 여러 가지 염증 질환의 과정 속에서 T림프구를 자극시켜 B림프구를 플라스마 세포로 분화되도록 촉진

4. IgE 합성을 포함한 면역글로불린의 생성을 유도하고, 비만세포의 증식과 성숙에도 관여

 

 

 

 

 

즉, IL-6가 많은 것에 관여한다는 것인데 직관적으로 쉽게 이해하려면 위에 이미지와 같이 다양한 면역 과정들을 중간에서 가장 긴밀하게 매개하는 물질이 IL-6임을 알 수 있다.

 

 

 

 

PLA2와 IL-6의 관련성

 

 

 

 

 

여기서 보시면 IL-6가 연쇄반응을 통해 PLA2의 생산을 증가 시킴을 알 수 있습니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

출처

1 체외순환시 인터루킨- 6의 생성과 염증반응간의상관관계에 관한 연구, 박 광 훈* 최 석 철** 한 일 용* 최 국 렬*** 최 강 주* 조 광 현*

2 β-lapachone이 염증성 사이토카인 생성에 미치는 효과, 고신대학교 의과대학 미생물학교실, 1부산대학교 식품영양학과최명원ㆍ박인달ㆍ박건영1ㆍ김광혁

3 MAIL regulates human monocyte IL-6 production, Davis Heart and Lung Research Institute and Pulmonary, Allergy, Critical Care and Sleep Medicine Division, The Ohio State University, Columbus, OH 43210, USA.