배경: 만성 비부비동염(Chronic rhinosinusitis, CRS)은 부비동 또는 코에 영향을 미치는 염증성 질환이다. 지속적인 염증 반응은 조직 재형성(tissue remodeling)으로 이어질 수 있으며, 이는 CRS의 병리학적 특징이다. 비강 점막 기질에서 섬유아세포의 활성화, 분화 및 콜라겐 침착, 그리고 기저막하 섬유화는 CRS와 관련된 것으로 보고되어 있다. 목적: 본 연구는 TGF-β1으로 자극한 비강 섬유아세포에서 근섬유아세포 분화 및 세포외기질(ECM) 생성에 대한 독시사이클린(doxycycline)과 데옥시콜산-폴리에틸렌이민(deoxycholic acid-polyethyleneimine) 접합체(DA3-Doxy)의 억제 효과를 평가하고자 하였다. 방법: 효능을 높이기 위해 분자량 1800의 저분자량 폴리에틸렌이민(PEI)과 데옥시콜산(DA) 및 Doxy를 결합하여 DA3-Doxy를 제조하였다. DA3-Doxy 폴리머의 합성은 핵자기공명(nuclear magnetic resonance)으로 확인하였고, 자가조립을 통해 양이온성 미셀을 형성하는 데 필요한 임계 미셀 농도(critical micelle concentration)를 결정하였다. 이어서 DA3의 Doxy 적재 효율을 평가하였다. 비강 섬유아세포에서 Doxy, DA3, PEI, DA-Doxy의 세포독성은 WST-1 assay를 사용하여 평가하였다. DA3-Doxy 및 DA3의 조직 재형성 억제 및 항염증 효과는 실시간 중합효소연쇄반응(real-time polymerase chain reaction, Real-time PCR), 면역세포화학(immunocytochemistry), 웨스턴 블롯(western blot), Sircol assay를 통해 조사하였다. 결과: DA3 및 DA3-Doxy 모두 비강 섬유아세포에서 10 μg/ml 농도에서 세포독성을 나타냈다. Doxy는 α-smooth muscle actin, 콜라겐 I형 및 III형, 그리고 피브로넥틴을 부분적으로 억제하였다. 그러나 DA3-Doxy는 5 μg/ml에서 α-SMA, 콜라겐 I형 및 III형, 그리고 피브로넥틴을 유의하게 억제하였다. DA3-Doxy는 또한 TGF-β1에 의해 유도되는 MMP 1, 2 및 9의 발현 변화를 조절하였다. 그럼에도 불구하고 TGF-β1에 의해 유도된 MMP3의 발현은 DA3-Doxy에 의해 더 증가하였다. TIMP 1 및 2의 발현은 5 μg/ml DA3-Doxy에서 부분적으로 감소하였다. 결론: DA3는 처음에 유전 물질 또는 약물 전달을 위해 개발되었음에도 불구하고, 근섬유아세포 분화 및 ECM 생성에 대한 억제 효과를 나타낸다. 따라서 DA3는 CRS의 치료 잠재력을 가지며, CRS 치료 약물에 적재(로딩)하는 경우 상승효과(synergistic effect)를 기대할 수 있다.
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