Tight junctional inhibition of entry of Toxoplasma gondii into MDCK cells

MDCK세포의 tight junction 형성이 Toxoplusmu gondii의 숙주세포 침투에 미치는 효과

  • 남호우 (가톨릭의대 기생충학교실) ;
  • 윤지혜 (가톨릭의대 기생충학교실)
  • Published : 1990.12.01


Various conditions of cultures were performed to investigate the role of tight junctions formed between adjacent MDCK cells on the entry of Toxoplasma. When MDCK cells were cocultured with excess number of Toxoplasma at the seeding density of 1×105, 3×105, and 5×105 cells/ml for 4 days, the number of intracellular parasites decreased rapidly as the host cells reached saturation density, i.e., the formation of tight junctions. When the concentration of calcium in the media (1.8 mM in general) was shifted to $5{\mu}M$ that resulted in the elimination of tight junction, the penetration of Toxoplasma increased about 2-fold(p<0.05) in the saturated culture, while that of non-saturated culture decreased by half. Trypsin-EDTA which was treated to conquer the tight junctions of saturated culture favored the entry of Toxoplasma about 2.5-fold(P<0.05) compared to the non-treated, while that of non- saturated culture decreased to about one fifth. It was suggested that the tight junctions of epithelial cells play a role as a barrier for the entry of Toxoplasma and Toxoplasma penetrate into hoot cells through membrane structure-specific, i.e., certain kind of receptors present on the basolateral rather than apical surface of MDCK cells.

MDCK세포간에 형성된 tight junction이 Toxoplasma gondii이 숙주세포 침투에 미치는 영향에 대하여 고찰 하기 위해 여러 조건의 세포배양을 시행하였다. MDCK세포를 25-well배양기 내의 18-mm cover glass에 $1{\times}10^5,{\;}3{\times}10^5{\;}및{\;}5{\times}10^5$ 개로 분주한 후 배양 1, 2, 3 및 4일에 다수의 Toxoplasma를 첨가하여 1시간 동안 배양한 다음 Giemsa 용액으로 염색한 후 관찰하였을 때, 각 실험군에서 침투한 원충의 숫자는 숙주세포가 포화밀도를 이루면서 급격히 감소하였다. 배양액 내의 calcium 농도를 일반적인 1.8mM에서 $5{\;}{\mu}M$로 낮추어 포화밀도의 MDCK 세포간에 tight junction 형성을 억제하였을 때, 원충의 침투가 약 2배 증가하였으며(p<0.05) 포화밀도 이전의 배양에서는 원충의 침투가 감소하였다. Trypsin-EDTA를 처리하여 포화밀도의 배양에서 tight junction을 소화 시킨 경우, 원충의 침투가 약 2.5배 증가하였으며 (p<0.05) 포화밀도 이전의 배양에서는 급격히 감소하였다. 이상의 결과들로 볼 때, 포화밀도의 MDCK세포간에 형성된 tight junction이 Toxoplasma의 침투를 억제하는 것을 알 수 있었다. 이는 Toxoplasma가 숙주세포로 침투할 때 숙주세포의 막구조에 대한 특이성이 있음을 시사 하며, 상피세포에서는 tight junction 위의 막(apical membrane) 보다 옆 및 아래의 막(basolateral membrane)상의 구조를 이용하는 것으로 추정되었다.