A Comparison on Viability between CD4+ T cells and CD4+CD25+CD127- regulatory T cells by Excimer laser in the Peripheral Blood in vitro

Abstract

Abstract

Background: The imbalance between conventional CD4+ T helper (Th) cells and regulatory T (Treg) cells is key to the development of immunologic skin disorders such as psoriasis, atopic dermatitis and vitiligo. There are much evidences that narrowband-UVB (NBUVB) irradiation can induce the increment of the proportion of regulatory T cells in vivo and NBUVB can also induce apoptosis in T cells in vitro. But the mechanism of NBUVB is unclear. Objectives: To investigate differences of viability to NBUVB irradiation between CD4+CD25+CD127- Treg cells and effector CD4+ T cells in the peripheral blood in vitro. Methods: Subjects for this study included 23 healthy volunteers. Flow cytometry was used to enumerate Treg, CD4+ and CD8+ T cells from prepared peripheral blood. The same numbers of Treg, CD4+ and CD8+T cells were divided in 12 well plate. Each was irradiated with 308nm excimer laser at a dose of 100mJ/cm2 and and sham in vitro. Since then, we cultured them in 37°C, 5% CO2 incubator for 24 hours. We compared survival rate between Treg, CD4+ and CD8+ cells using annexin V and PI staining to confirm apoptosis and viability by flow cytometry. Results: The overall survival rate (or resistance) of Treg cells (71±3%) was higher compare to CD4+ Th cell (58±3%) in inducing T cell apoptosis to excimer laser irradiation(p<0.05). Treg cells survival was the highest, followed by CD8 survival and CD4 survival. The results of the Treg survival rate test by sex showed higher in males than females (p = 0.030). In male, the higher the CD8 survival rate (B = .619), the higher the Treg survival rate(p=0.0001). Conclusions: Our result suggests that Treg cell is more resistant than CD4+ Th cell in male to excimer laser induced apoptosis. It could explain the increment of the proportion of regulatory T cells after NBUVB. Keywords: Regulatory T cell, CD4+ T cell, survival rate, apoptosis, NBUVB, Excimer laser |ABSTRACT

A comparison on viability between CD4+ T cells and CD4+CD25+CD127- regulatory T cells by excimer laser in the peripheral blood in vitro

Kim Min Sung Advisor : Prof. Shin Bong-Seok, M.D.& Ph.D. Department of Medicine, Graduate School of Chosun University

배경

많은 자가 면역 피부질환은 조절 T 세포의 역할이 중요하나 질환에 따른 역할이나 수의 차이가 많으며 역할도 다양하다. 최근에 조절 T 세포를 조절함에 있어 narrowband ultraviolt B(NBUVB) 광선치료가 아주 효과적인 것으로 알려져 있으나 정확한 기전에 대한 연구는 부족한 현실이다. 본 연구는 최신 NBUVB의 하나인 eximer laser로 T 세포를 조사한 후 직접적인 영향력을 확인하고자 한다.

방법

건강한 사람의 말초혈관에서 혈액을 채취 후 CD4+ T cell을 분리한 후 CD4+CD25-T 세포를 CD4+ T 세포로 CD4+CD25+CD127- T 세포를 조절 T 세포로 정의한 후 flow cytometry를 통해 분리한 후 24시간 동안 배양 후 excimer laser와 위장도구에 각각 조사한 후 T 세포간의 생존률을 확인하였고 나이와 성별, 등에 따른 결과의 연관성을 확인하였다.

결과

남자에서 CD4+ T 세포와 조절 T 세포의 생존률의 각각 64±4%, 77±3% 이었으며, 여자의 CD4+ T 세포와 조절 T 세포의 생존률의 각각 : 53±4%, 65±4%으로 남자에서 생존률이 높았으며 통계학적으로 유의하였다. 전반적으로 조절 T 세포가 CD4+ T 세포에 비해 엑시머 레이저 조사 후 생존률이 높았으며 이는 통계적으로 유의하였다. 상관변수분석을 통해 남성에서 CD8+ T 세포의 생존률이 높을수록 조절 T 세포의 생존률이 상승하는 결과를 보였다.

결론

우리의 연구결과는 조절 T세포가 CD4+ T 세포보다 직접적인 자외선 조사 후 발생되는 세포고사에 저항성을 나타내며 이 결과를 토대로 nbuvb 치료 후 조절 T 세포가 증가하는 이유를 설명할 수 있을 것이다. 본 연구의 제한점으로는 엑시머 레이저로 인한 세포고사의 다양한 기전들에 대한 연구가 결핍되어 있다는 것이다.

Key words : CD4+ T 세포, 조절 T 세포, Excimer laser