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Histone demethylase Jmjd3 regulates cyclooxygenase-2 expression in OGD-treated cerebral endothelial cells.

초록/요약

본 연구에서는 포유동물의 척수 손상 과정과 연관된 Jmjd3 histone H3K27me3 demethylase의 기능을 분자생물학적 수준에서 밝히고자 하였다. 연구 결과, Jmjd3는 손상된 척수의 혈관 내피세포에 특이적으로 발현이 증가하였다. 흥미롭게도 Jmjd3의 발현 양상은 염증 반응과 통증을 유발한다고 알려진 prostaglandin E2의 합성에 관여하는 cyclooxygenase-2의 발현 양상과 일치하였다. 척수 손상에 의해 발현이 증가하는 Jmjd3와 cyclooxygenase-2간의 분자생물학적 상관 관계를 조사하고자 생쥐의 대뇌 내피세포인 bEnd.3 세포를 모델로 하여 Oxygen-Glucose Deprivation (OGD)/ Reperfusion처리를 하였다. 실험 결과, 쥐의 척수 손상시 나타나는 특징과 마찬가지로 세포주에서 Oxygen-Glucose Deprivation (OGD)/ Reperfusion처리에 의해 Jmjd3와 cyclooxygenase-2 발현이 유사하게 증가함을 알수 있었고 Chromatatin immunoprecipitation (ChIP)과 RNA interference 실험을 통해 Jmjd3가 cyclooxygenase-2 유전자에 직접적으로 결합하여 유전자 발현을 촉진 시킴을 확인하였다. 이러한 결과는 Jmjd3 조절을 통한 척수 손상 후 염증 반응 및 통증 감소를 위한 치료제 개발에 토대가 될 것으로 사료된다.

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초록/요약

In this study, the function of histone H3K27me3 demethylase, Jmjd3 was investigated in injured rat spinal cord. It was revealed that the expression of Jmjd3 was particularly increased in endothelial cells of blood vessel in injured rat spinal cord. Interestingly, the expression pattern of Jmjd3 was significantly same as that of cyclooxygenase-2 which synthesizes prostaglandin E2 that induces inflammation and pain. To investigate molecular mechanism and relationship underlying Jmjd3 and cyclooxygenase-2-mediated spinal cord injury, bEnd.3 cells derived from mouse cerebral endothelial cell were selected as a model and Oxygen-Glucose Deprivation (OGD)/ Reperfusion was treated. As a result, expressions of both Jmjd3 and cyclooxygenase-2 were also increased in bEnd.3 cell that was treated with Oxygen-Glucose Deprivation (OGD)/ Reperfusion. In addtion, Chromatatin immunoprecipitation (ChIP) and RNA interference data indicate that Jmjd3 directly upregulates cyclooxygenase-2 gene expression. This study will provide information to develop effective drug that can alleviate inflammation and pain in spinal cord injury.

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