훈련된 면역(trained immunity)은 선천 면역 세포가 장기간 기능적으로 재프로그래밍되어 이차적 자극에 대한 반응이 변화하는 현상이다. 인돌산염(indoxyl sulfate, IS)은 만성콩팥병(chronic kidney disease, CKD)과 관련된 염증과 연관된 강력한 자극임에도 불구하고, 훈련된 면역에 미치는 영향은 탐색되지 않았다. 본 연구에서 우리는 IS가 후생유전학적 및 대사 재프로그래밍을 통해 단핵구에서 훈련된 면역을 유도하며, 그 결과 사이토카인 생성이 증강됨을 입증하였다. 기전적으로, 아릴 탄화수소 수용체(aryl hydrocarbon receptor, AhR)는 Arachidonate 5-Lipoxygenase (ALOX5) 및 ALOX5 Activating Protein (ALOX5AP)과 같은 아라키돈산(AA) 대사 관련 유전자들의 발현을 강화함으로써 IS-훈련된 면역에 기여한다. IS 훈련 과정에서 AhR을 억제하면 IS-훈련된 면역의 유도가 억제된다. 말기신부전(end-stage renal disease, ESRD) 환자의 단핵구는 ALOX5 발현이 증가되어 있으며, 6일간의 훈련 후 LPS에 대해 TNF-α 및 IL-6 생성이 증강된 양상을 보였다. 또한 ESRD 환자의 요독(uremische) 혈청으로 훈련시킨 건강한 대조군 유래 단핵구는 TNF-α 및 IL-6 생성을 증가시켰다. 일관되게, IS-훈련된 마우스와 그 비장(splenic) 골수계 세포는 대조군 마우스에 비해 in vivo 및 ex vivo에서 LPS 자극 후 TNF-α 생성이 증가하였다. 이러한 결과는 CKD 환자에서 염증성 면역 반응 동안 중요한 IS의 훈련된 면역 유도에서의 역할에 대한 통찰을 제공한다.

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