훈련된 면역(trained immunity)은 선천면역 세포의 장기적인 기능적 재프로그래밍으로, 이차 자극에 대한 반응이 변화하는 결과를 초래한다. 인독실 황산(indoxyl sulfate, IS)은 만성콩팥병(chronic kidney disease, CKD) 관련 염증과 연관된 강력한 자극임에도 불구하고, 훈련된 면역에 미치는 영향은 탐구되지 않았다. 본 연구에서는 IS가 후성유전학적 및 대사 재프로그래밍을 통해 단핵구에서 훈련된 면역을 유도하며, 그 결과 사이토카인 생성이 증강됨을 입증하였다. 기전적으로, 아릴 탄화수소 수용체(aryl hydrocarbon receptor, AhR)는 아라키돈산(arachidonic acid, AA) 대사 관련 유전자, 예컨대 아라키돈산 5-리폭시게나아제(arachidonate 5-lipoxygenase, ALOX5)와 ALOX5 활성화 단백질(ALOX5 activating protein, ALOX5AP)의 발현을 증강함으로써 IS-훈련된 면역에 기여한다. IS 훈련 동안 AhR의 억제는 IS-훈련된 면역의 유도를 억제한다. 말기 신질환(end-stage renal disease, ESRD) 환자 유래 단핵구는 ALOX5 발현이 증가되어 있으며, 6일간 훈련 후에는 지질다당류(lipopolysaccharide, LPS)에 대해 TNF-α 및 IL-6 생성이 증가하는 양상을 보인다. 또한 ESRD 환자의 요독성(uremic) 혈청으로 훈련시킨 건강한 대조군 유래 단핵구에서도 TNF-α 및 IL-6 생성이 증가한다. 일관되게, IS-훈련 마우스 및 그들의 비장(splenic) 골수계 세포는 대조 마우스에 비해 생체 내 및 체외 LPS 자극 이후 TNF-α 생성이 증가하였다. 이러한 결과는 CKD 환자에서 염증성 면역 반응이 진행되는 동안 중요한 훈련된 면역 유도에서 IS의 역할에 대한 통찰을 제공한다.

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