니클로사마이드를 이용한 STAT3 신호전달 조절을 통해 LPS로 유발된 패혈증 동물모델 보호 효과 검증 연구

• Published in: Korean journal of clinical laboratory science 2023-12, Vol.55 (4), p.306-313
• Main Authors: 장세광, Se Gwang Jang
• Format: Article
• Language: Korean
• Subjects: Lipopolysaccharides Niclosamide Sepsis STAT3 transcription factor
• ISSN: 1738-3544; 2288-1662

패혈증은 병원성 감염에 의해 여러 장기에 나타나는 전신성 염증 반응으로, 현재로서는 유망한 치료제가 없다. Signal transducer and activator of transcription 3 (STAT3)은 세포 신호전달 전사 인자로서 항염증 및 염증 반응과 관련된 다양한 세포의 생물학적 과정에서 중요한 역할을 한다. Niclosamide는 FDA에서 승인된 구충제로 STAT3 조절에 관여한다고 알려져 있다. C57BL/6 마우스에 복강 주사로 지질 다당체(lipopolysaccharide, LPS)를 투여해 패혈증을 유발하였고, Niclosamide를 LPS 주사 2시간 후에 경구 투여하였다. 본 연구에서 Niclosamide가 LPS로 유발된 패혈증 모델의 생존률과폐 손상을 완화시켰고, 혈청 내 interleukin (IL)-6, 종양괴사인자(tumor necrosis factor-α, TNF-α), IL-1β, AST, ALT, LDH 수치를 유의하게 감소시켰다. 또한 폐 조직 면역 블롯을 통해 PI3K, AKT, NF-κB, STAT3 신호 전달 경로가 Niclosamide에 의해 조절되는 것을 확인하였다. Niclosamide는 LPS를 자극한 RAW 264.7 세포주에서 IL-6, TNF-α, IL-1β와 같은 염증성 사이토카인의 발현을 감소시켰으며, 또한 STAT3의 인산화를 감소시켰다. 본 연구를 통해 Niclosamide에 의한 STAT3 조절이 염증 반응을 억제함으로써 패혈증 모델에 대한 새로운 치료 전략을 제시하였다. Sepsis is a systemic inflammatory response, with manifestations in multiple organs by pathogenic infection. Currently, there are no promising therapeutic strategies. Signal transducer and activator of transcription 3 (STAT3) is a cell signaling transcription factor. Niclosamide is an anti-helminthic drug approved by the Food and Drug Administration (FDA) as a potential STAT3 inhibitor. C57BL/6 mice were treated with an intraperitoneal injection of lipopolysaccharide (LPS). Niclosamide was administered orally 2 hours after the LPS injection. This study found that Niclosamide improved the survival and lung injury of LPS-induced mice. Niclosamide decreased the levels of interleukin-6 (IL-6), tumor necrosis factor-α (TNF-α), and interleukin-1β (IL-1β), aspartate aminotransferase (AST), alanine aminotransferase (ALT), and lactate dehydrogenase (LDH) in serum. The effects of Niclosamide on phosphoinositide 3-kinase (PI3K), AKT, nuclear factor-κB (NF-κB), and STAT3 signaling pathways were determined in the lung tissue by immunoblot analysis. Niclosamide reduced phosphorylation of PI3K, AKT, NF-κB, and STAT3 significantly. Furthermore, it reduced the phosphorylation of STAT3 by LPS stimulation in RAW 264.7 macrophages. Niclosamide also reduced the LPS-stimulated expression of proinflammatory mediators, including IL-6, TNF-α, and IL-1β. Niclosamide provides a new therapeutic strategy for murine sepsis models by suppressing the inflammatory response through STAT3 inhibition.