EMMPRIN Inhibits bFGF-Induced IL-6 Secretion in an Osteoblastic Cell Line, MC3T3-E1

EMMPRIN Inhibits bFGF-Induced IL-6 Secretion in an Osteoblastic Cell Line, MC3T3-E1.

抄録

低濃度の生理食塩水を電気分解して得られる電解生成酸性機能水（FW）。様々な目的で臨床現場で広く使用されていますが、その作用機序はこれまで十分に解明されていませんでした。本研究では，ヒト子宮頸がん由来の線維芽細胞株（HeLa）を用いて，FW処理後のサイトカイン分泌プロファイルを調べた。 FW刺激は、塩基性線維芽細胞成長因子（bFGF）と細胞外マトリックスメタロプロテアーゼ誘導因子（EMMPRIN）の分泌を有意に誘導した。両因子の骨芽細胞様MC3T3-E1細胞への影響は、FW刺激したHeLa細胞の条件液で細胞を刺激することでさらに検討した。しかし、この条件液ではIL-6の分泌を誘導することができなかった。このMC3T3-E1細胞を、リコンビナントbFGFまたはEMMPRIN、あるいは両因子の組み合わせでさらに刺激した。興味深いことに、bFGF刺激によるIL-6の誘導はEMMPRINによって完全に抑制された。NF-κBの特異的阻害剤を前処理すると、IL-6の分泌が劇的に抑制されたことから、bFGFによるIL-6の発現はNF-κBの活性化に依存していると考えられた。さらに、NF-κB p65サブユニットのリン酸化状態を調べた。その結果、EMMPRINはbFGFによるNF-κB p65のリン酸化を抑制することがわかった。 これらの結果は、bFGFがNF-κBの活性化を介してMC3T3-E1細胞におけるIL-6の分泌を誘導することを示唆している。EMMPRINはp65サブユニットのリン酸化を抑制することにより、bFGFによるIL-6の分泌を阻害したことから、bFGFとEMMPRINはそれぞれのシグナル伝達経路でクロストークを起こしていると考えられる。

Electrolytically-generated acid functional water (FW) is obtained by electrolyzing low concentrations of saline. Although it has been widely used in clinical practice with various purposes, the underlying mechanisms of action involved have not been fully elucidated so far. We used the human cervical cancer-derived fibroblastic cell line (HeLa), to examine the cytokine secretion profile following FW treatment in the present study. FW stimulation significantly induced the secretion of basic fibroblast growth factor (bFGF) and extracellular matrix metalloproteinase inducer (EMMPRIN). The effect of both factors on osteoblast-like MC3T3-E1 cells was further examined by stimulating the cells with the conditioned medium of FW-stimulated HeLa cells. However, the conditioned medium failed to induce IL-6 secretion. The MC3T3-E1 cells were further stimulated with recombinant bFGF or EMMPRIN or a combination of both factors. Intriguingly, bFGF-stimulated IL-6 induction was totally inhibited by EMMPRIN. Pretreatment with the specific inhibitor of nuclear factor-kappa B (NF-κB) drastically inhibited IL-6 secretion indicating that bFGF-induced IL-6 expression was dependent on NF-κB activation. The phosphorylation status of NF-κB p65 subunit was further examined. The results indicated that EMMPRIN inhibited bFGF-induced NF-κB p65 phosphorylation. These findings suggest that bFGF can induce IL-6 secretion in MC3T3-E1 cells through NF-κB activation. As EMMPRIN inhibited bFGF-induced IL-6 secretion by reducing the p65 subunit phosphorylation, it might be concluded that bFGF and EMMPRIN crosstalk in their respective signaling pathways.