Helicobacter pylori에서 생성되는 vacuolating cytotoxin이 위상피세포에서 eotaxin 발현에 미치는 영향

Abstract

Helicobacter pylori 감염증은 위점막 내로 호중구, 호산구와 같은 염증세포의 침윤을 특징으로 한다. 이와 같은 염증세포 중에서 호중구 침윤에 대해서는 연구가 많이 진행되어 있으나, 호산구 침윤에 대해서는 별로 알려진 바가 없다. 특히 호산구 유입에 관여할 수 있는 chemokine으로 eotaxin이 알려져 있으나 H. pylori 감염증에서 이에 대한 연구는 전혀 이루어져 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 H. pylori vacuolating cytotoxin (VacA)으로 자극한 위상피세포에서 eotaxin 발현 기전에 대해 규명하였다. 본 실험을 위하여 사람 위상피세포주인 MKN-45 cell을 사용하였고, VacA^(+) H. pylori에서 VacA를 정제하였다. Eotaxin mRNA 발현은 quantitative reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR)으로, 단백질 분비는 enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA)로 측정하였다. 한편 eotaxin에 대한 reporter gene의 활성은 luciferase assay로 측정하였다. 실험결과 VacA로 자극한 MKN-45 gastric epithelial cell에서 eotaxin의 발현이 대단히 미약하였다. 그러나 VacA와 IL-4를 함께 자극할 경우 단독으로 자극할 때에 비하여 eotaxin mRNA 발현과 단백질 분비가 현저하게 증가하였다. 이를 재확인하기 위하여 eotaxin promoter-luciferase reporter plasmid로 transfection 시킨 MKN-45 cell에 VacA와 IL-4로 동시에 자극을 가한 군에서는 VacA 혹은 IL-4 단독으로 자극한 군에 비하여 luciferase 활성이 유의하게 증가하였다. 그러나 eotaxin promoter의 STAT6 binding site를 mutation시킨 luciferase reporter plasmid를 transfection 시킨 세포에서는 이와 같은 증가를 관찰할 수 없었다. 이와 같은 결과들은 H. pylori에서 분비되는 VacA가 위상피세포를 자극할 경우 호산구의 유입에 관여하는 eotaxin의 발현이 증가하는데, 이는 IL-4와 협동작용을 통해 유도될 수 있으며 이 과정을 STAT6가 매개하는 것으로 추정된다.; Helicobacter pylori-infected gastric mucosa is characterized by infiltration of various inflammatory cells such as neutrophils and eosinophils. Although several mechanisms for neutrophil infiltration are well known, there has been little known the role of eotaxin, which is a potent chemoattractant for eosinophils, on the inflammatory process of H. pylori infection. The present study was to investigate the mechanisms of eotaxin expression in gastric epithelial cells stimulated with H. pylori vacuolating cytotoxin (VacA). Stimulation with VacA purified from VacA^(+) H. pylori slightly increased eotaxin expression in MKN-45 gastric epithelial cells. In contrast, the combined stimulation with VacA and IL-4 synergistically increased the eotaxin expression as determined by quantitative RT-PCR and ELISA. In MKN-45 cells transfected with an eotaxin promoter-luciferase reporter plasmid, costimulation with VacA and IL-4 induced more luciferase activity than either VacA or IL-4 alone did. However, such up-regulation was significantly decreased in the cells transfected with luciferase reporter plasmid bearing an eotaxin promoter which has a mutation at STAT6 binding site. These results suggest that the up-regulation of eotaxin in VacA-stimulated gastric epithelial cells may be synergistically facilitated by IL-4 via a STAT6-dependent mechanism.