Bacteroides fragilis 장독소로 자극한 장상피세포에서의 CXCL11 발현

Abstract

Bacteroides fragilis는 장내세균 중 하나로서 Enterotoxigenic B. fragilis 및 Non-eneterotoxigenic B. fragilis로 나뉜다. 이 중 Enterotoxigenic B. fragilis는 B. fragilis enterotoxin (BFT)라고 부르는 독소를 생산하는데 이 BFT는 장세포에서 염증과 관련된 여러 단백질의 발현을 유도하는 것으로 알려져 있으며 설사와 염증성 장질환(inflammatory bowel disease, IBD)의 원인으로써 주목받고 있다. IBD의 기전에 대해서는 자세히 알려지지 않았지만, 미생물의 밀도가 높은 결장에서 주로 발생함에 따라 미생물의 자극에 대한 면역 반응이 장세포를 손상하여 염증을 일으킨다고 이해할 수 있다. 한편, chemokine중 하나인 C-X-C motif chemokine ligand 11 (CXCL11)이 염증성 장질환인 궤양성 대장염 환자의 혈청에서 높은 수준으로 존재함을 관찰한 연구가 있다. CXCL11은 receptor인 CXCR3에 결합하여 T림프구 활성화를 시키며, 활성화된 T림프구와 자연살해세포를 감염된 부위로 이동시키는 기능이 있고 Th1 세포에서 interleukin-6의 발현을 유도하는데 이 interleukin-6는 IBD에서 장 기능의 이상을 일으키는 것으로 알려져 있다. 이러한 여러 기전으로 염증반응을 일으키는 CXCL11이 BFT에 의한 장 염증반응에도 영향을 끼치며, 관련된 조절경로가 있을 것으로 추정된다. 따라서, CXCL11의 발현이 BFT로부터 기인하는지, 어떤 조절경로를 거치는지를 규명하는 것을 연구의 목적으로 삼았다. 실험모델로 HCA-7 장상피세포를 사용하였으며, BFT를 처리하여 CXCL11의 발현이 BFT 처리시간에 따라 증가, 감소함을 확인하였다. 또한 BFT가 CXCL11의 발현을 유도함에 영향을 끼치는 전사인자를 확인하기 위하여 dominant negative (dn)-IκBα DNA를 lentivirus로 transduction시킨 HCA-7을 사용하였다. 그 결과로 nuclear factor kappa B (NF-κB)가 BFT에 의한 CXCL11의 발현에 영향을 끼침을 확인하였다. 이 연구를 통해 BFT에 의해 장상피세포에서 CXCL11의 발현이 유도될 수 있으며, 이 작용에는 NF-κB의 활성화가 관여함을 규명하였다.