2019년도 제 63차 대한직업환경의학회 가을학술대회

2019년 11월 7일 (목) ~ 9일(토) 대구엑스코(EXCO)

결정형 규산분진에 폭로된 섬유모세포의 자기증식

Autoproliferation of Fibroblast by Exposure to Crystalline Silica - Evaluation by H₂O₂ and PDGF-AA와 TGFß

산업장에서 광물성 분진에 폭로되면 이에 의한 간 질성 폐질환이 흔히 발생할 수 있으며 이를 진폐증 이라고 하는데, 흡입되는 분진의 종류에 따라 진폐 증의 발생이나 진행속도가 다르다(Begin등, 1989). 결정형 규산분진에 의한 규폐증은 진행속도가 빠르 며 폐의 조직변화가 심하고 산업장에서 빈번하게 발 생되는 진폐증 중의 하나지만, 이 질환의 발생기전 은 아직 명확하게 밝혀지지 않은 상태이다 (Jagirdar등, 1996). 최근 실험관내 모델이나 동물의 실험규폐증 모델 을 통한 연구에 의하면 규폐증은 결정형 규산분진에 의한 폐포염으로 시작하여 점차 간질의 섬유화로 진 행하는 질환이며, 결정형 규산분진이 폐장내로 흡입 되면 폐장내 반응세포을 자극하여 반응성 산소기가 유리되는 것으로 생각되고 있다(Kamp등, 1992; Vallyathan등, 1992; Schapira등, 1994). 반응 성 산소기의 작용은 직접적인 세포손상과 세포의 활 성화 두가지로 나눌 수 있는데 규폐증의 발생과정에 서 어느쪽이 더 중요한 작용을 하는지는 확실하지 않다. 다만 상황에 따라 다소의 차이는 있으나 두가 지 기전이 모두 작용할 것으로 생각되고 있다(김경 아등, 1999). 고농도의 분진 폭로시에는 산소기에 의한 직접적 인 세포손상이 더 지배적이지만, 실제로 작업장에서 분진에 저농도로 그리고 지속적으로 폭로되는 환경 에서는 세포의 활성화가 더 중요한 역할을 할 것으 로 생각되며 염증성 섬유화성 매개물질, 즉 cytokine의 분비가 더 주도적인 역할을 할 것으로 생각되는 바(Donaldson등, 1998) 산소기와 cytokine의 관련기전 파악이 진폐증 발생과 그 경 과에 중요할 것으로 생각된다. 분진흡입시 급성기의 반응성산소기 발생은 주로 폐포대식세포와 중성구에 서 유래하며 이들 세포가 진폐증 병태생리기전에 가 장 중요한 것으로 이해되고 있다(Donaldson등, 1988; Henderson등, 1991; Donaldson등, 1992; Hill등 1995). 그러나 많은 실험결과 진폐증을 비롯 한 만성경로를 취하는 질환의 발생기전에 이들 세포 외에 상피세포, 임파구, 섬유모세포, 그리고 호산구 등의 세포의 역할이 밝혀지고 있다. 염증반응 이후 분비되는 cytokine중 transforming growth factor(TGF)나 platelet derived growth factor(PDGF)와 같은 성장 촉진인자들은 섬유모세포를 증식시켜 이들로부터 콜라겐(collagen)의 생성을 촉진시키는등 직접 흡입된 분진과 반응함으로써 파괴된 폐조직을 섬유화로 대치시키는 데 직접적인 역할을 하는 것으로 생각되고 있다 (Flanders등, 1989; Warheit등, 1984; Chang등 1988). 지금까지 폐포대식세포가 이러한 성장촉진인 자들을 분비하는 세포이며, 섬유모세포는 다른 세포 로부터 분비된 성장촉진인자에 반응하는 세포로만 알려져 왔다. 그러나, 진폐증의 발생과정 중 폐포대 식세포들의 작용이 뚜렷하긴 하나, 그 생존기간이 짧아서 규폐증과 같이 만성으로 진행하는 질병의 병 태생리를 이러한 일과성 염증세포에서 분비하는 매 개물질들만으로는 설명하기가 부족하다. 따라서 폐 조직을 구성하는 세포들이 관여할 것이라는 가설하 에 섬유모세포는 섬유화를 유발하는 중심세포로서 기능에 대한 연구가 필요할 것으로 생각되었다. 또 한 최근의 연구에 의하면 섬유모세포가 cytokine의 작용을 받아 증식하거나 기타 세포외 기질을 만들어 내는 수동적인 작용 뿐 아니라, 주위 다른 종류의 세포나 섬유모세포 자체의 기능에 영향을 미치는 여 러 물질을 분비하는 효과세포로서의 역할도 가지고 있음이 알려져 있다(Rolfe등 1992). 따라서, 저자들은 실험관내 실험을 통해 결정형 규산분진이 섬유모세포의 반응성산소기와 PDGFAA와 TGFβ같은 성장인자의 생산에 미치는 영향을 알아보고, 규폐증의 발생과정 중 섬유모세포의 역할 에 대하여 알아보고자 하였다. 그리고, 결정형 규산 분진으로 자극한 섬유모세포의 배양상층액이 같은 섬유모세포의 증식에 미치는 영향을 살펴보아 결정 형 규산분진에 의한 섬유모세포의 증식 및 그에 따 른 섬유화 반응에 미치는 파급효과를 알아보았다. 이와같은 실험을 통하여 섬유모세포가 규폐증 발생 과정 중에 단순히 섬유화를 유발하는 기질을 분비하 는 세포로써의 역할외 주위세포에 여러 가지 기능에 영향을 미치는 효과세포로써 작용하는 것을 증명하 고자 하였다.