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Jul 30, 2023

염증 세포 역학은 생쥐의 국소 방사선 유발 손상 후 혈관 신생 및 조직 치유를 제어합니다

커뮤니케이션 생물학 볼륨

커뮤니케이션 생물학 6권, 기사 번호: 571(2023) 이 기사 인용

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전리 방사선에 국부적으로 과다 노출되면 만성 염증, 혈관 손상 및 악액질이 발생합니다. 여기에서 우리는 마우스 뒷다리 조사 후 1일부터 D180까지 염증 세포의 동역학을 조사하고 조직 재개통에서 단핵구(Mo) 하위 집합의 역할을 분석합니다. D1에서는 Mo와 T 세포가 비장과 골수에서 혈액으로 동원되는 것을 발견했습니다. 초기 단계에서 새로운 혈관 형성은 혈관조영술 점수와 모세혈관 밀도가 각각 ~1.4배 및 2배 증가한 것으로 입증되었으며, 이는 조사된 근육에서 순환 T 세포, Mohi 및 1형 유사 대식세포의 증가와 관련이 있습니다. D90에서는 조사된 조직에서 순환하는 Molo 및 Type 2 유사 대식세포의 수가 감소하는 것과 관련된 혈관 희박화 및 악액질이 관찰됩니다. 더욱이, CCR2- 및 CX3CR1-결핍은 혈관신생에 부정적인 영향을 미칩니다. 그러나 Mohi의 입양 이전은 혈관 성장을 향상시킵니다. 우리의 데이터는 방사선 유발 동적 염증파와 혈관신생에서 염증 세포의 주요 역할을 보여줍니다.

고용량 급성 방사선 사고는 산업재해(방사선원 손실) 또는 의료 적용(방사선요법 및 중재방사선 시술)에 따른 과다복용으로 인해 매년 발생합니다. 방사선 손상은 조사 후 처음 며칠에서 몇 년 동안 연속적이고 예측할 수 없는 염증파가 특징이며, 이로 인해 혈관 희박 및 근육 악액질을 포함하여 조직 손상이 수평 및 수직으로 확장됩니다1. 혈관 손상과 희박화는 전리 방사선 노출 후 조직 허혈로 이어지는 환자의 장기적인 이환율의 주요 원인으로 간주됩니다2. 전리 방사선에 국부적으로 과다 노출되면 건강에 심각한 영향을 미치며, 특히 흡수 선량이 25 Gy를 초과하여 조직 괴사로 이어질 경우 더욱 그렇습니다1,3. 급성 골격근 손상의 복구는 엄격하게 규제되는 과정으로 주로 염증, 재생 및 혈관 신생을 포함한 3단계로 구성됩니다4,5. 전신 방사선 조사의 전임상 모델에서는 근섬유당 근핵과 위성 세포의 수가 용량 의존적으로 감소하는 것으로 나타났습니다6. 더욱이, 18 Gy의 단일 조사량은 근아세포의 치사율을 유도하여 근육 재생을 차단합니다7. 25 Gy 이상의 방사선 조사량을 사용한 근육 병리학 연구에서는 형태학적 변화, 출혈, 괴사, 염증, 섬유증 및 미토콘드리아 파괴가 나타났습니다8,9,10,11. 허혈은 방사선 국소 손상 및 심혈관 질환 모두에서 일반적인 과정입니다. 허혈성 질환에서, 공급 동맥의 혈전성 혈관 폐쇄에 따른 불충분한 기관 관류는 허혈 후 재형성의 주요 결정 요인입니다. 그러나 내피 세포와 같은 포유류 세포가 이온화 방사선에 노출되면 주로 DNA 손상으로 인한 세포 사멸이 발생합니다13. 허혈은 혈관 손상/희박화 및 염증을 특징으로 하며 콜라겐 기반 흉터가 특징인 섬유증을 유발합니다14. 허혈성 조직 반응은 급성 및 만성 허혈성 혈관 질환 동안 조직 복구 및 재형성에 기여하는 혈관 신생, 혈관 신생, 동맥 신생 및 부수적 성장이라는 네 가지 주요 과정을 기반으로 합니다15. 이러한 과정은 혈관 벽 내의 혈역학적 힘 변화로 인해 혈관 항상성의 변형으로 이어집니다.

저산소 영역에서 염증 세포의 침윤은 조직 허혈의 특징이며, 허혈후 혈관신생에서 별개의 백혈구 하위 집합(CD4+ 및 CD8+ T 세포17,18, NK 세포19, 조절 T 세포20, 비만 세포21, 단핵구/대식세포22)의 각각의 역할은 그렇지 않습니다. 완전히 이해되었습니다. 특히, 모든 T 세포 하위 집합이 결여된 누드 마우스가 허혈 후 혈관 성장의 현저한 감소를 나타낸다는 사실에서 입증된 것처럼 T 림프구가 이 과정에 관여합니다23. 백혈구와 단핵구는 혈관 내피 성장 인자(VEGF), 종양 괴사 인자-α, 인터루킨(IL)-1β 및 금속단백분해효소와 같은 전염증성 사이토카인을 포함한 여러 혈관 신생/동맥 신생 인자의 방출을 통해 혈관신생을 유발합니다24,25. 또한, 혈관신생 과정에서 단핵구의 역할은 여러 그룹에 의해 문서화되었습니다.