EMMPRINは、骨芽細胞株MC3T3-E1でBFGF誘発IL-6分泌を阻害します

背景：電解酸機能性水（FW）は、低濃度の生理食塩水を電解することにより得られます。さまざまな目的で臨床診療で広く使用されてきましたが、関与する基礎となる作用メカニズムはこれまで完全には解明されていません。本研究では、FW治療後のサイトカイン分泌プロファイルを調べるために、ヒト子宮頸がん由来の線維芽細胞株（HELA）を使用しました。結果：FW刺激により、基本的な線維芽細胞成長因子（BFGF）および細胞外マトリックスメタロプロテイナーゼ誘導物質（EMMPRIN）の分泌が有意に誘導されました。骨芽細胞様MC3T3-E1細胞に対する両方の因子の効果は、FW刺激HeLa細胞の条件付き培地で細胞を刺激することにより、さらに調べました。ただし、条件付き培地はIL-6分泌を誘導できませんでした。MC3T3-E1細胞は、組換えBFGFまたはEMMPRIN、または両方の因子の組み合わせでさらに刺激されました。興味深いことに、BFGF刺激IL-6誘導は、EMMPRINによって完全に阻害されました。核因子KAPPA B（NF-κB）の特異的阻害剤による前処理は、BFGF誘発IL-6発現がNF-κB活性化に依存していることを示すIL-6分泌を劇的に阻害しました。NF-κBP65サブユニットのリン酸化状態をさらに調べました。結果は、EMMPRINがBFGF誘導NF-κBP65リン酸化を阻害したことを示しています。結論：これらの発見は、BFGFがNF-κB活性化によりMC3T3-E1細胞にIL-6分泌を誘導できることを示唆しています。EMMPRINは、p65サブユニットリン酸化を減少させることによりBFGF誘発IL-6分泌を阻害するため、それぞれのシグナル伝達経路でBFGFとEMMPRINクロストークが結論付けることができます。

Background: 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. Results: 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. Conclusions: 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.