질편모충에 의한 염증반응에서 질 상피세포와 비만세포간의 crosstalk

Abstract

질편모충 (Trichomonas vaginalis)은 주로 성적 접촉에 의해 사람의 비뇨생식계에 감염되는 기생원충이다. 질편모충증은 전 세계적으로 가장 흔한 비바이러스성 성병 (non-viral sexually transmitted disease)으로 주로 여성에서는 질염, 대하증을 일으키고 남성에서는 전립선염, 요도염, 때로는 불임 등을 일으키지만 질편모충증을 일으키는 기전은 아직 밝혀져 있지 않다. 질편모충은 여성의 질상피세포에 부착한 후 주위에 호중구와 단핵구 등을 포함한 다양한 염증 세포들을 유입시킨다고 알려져 있으며, 환자들의 경관도말 (endocervical smear)에서 비만세포가 많이 관찰된다고 보고되었다. 이와 같이 질편모충증에서 질상피세포들은 면역반응세포 (immune responsive cell)로서 중요한 역할을 수행한다. 질상피세포는 질편모충의 감염으로 호중구와 질점막세포 하에 위치한 비만세포에 영향을 줄 수 있다. 하지만 질편모충에 의해 자극받은 질상피세포와 비만세포간의 crosstalk은 밝혀져 있지 않다. 이 연구에서는 질편모충과 함께 배양한 질상피세포의 분비물이 비만세포들의 활성에 어떠한 영향을 주는지 알아보고자 하였다. 이를 위하여 질편모충 (T016)을 질상피세포 (human vaginal epithelial cell line, MS-74)와 함께 배양한 배지를 이용하여 인체비만세포 (human mast cell line, HMC-1)에 반응시켜 비만세포에 의한 cytokine 생산과 β-hexosaminidase 방출 및 비만세포 이동을 관찰하였고, 다음과 같은 결과를 얻었다. (편의상 질상피세포 단독 배양액을 CM, 질편모충으로 자극시킨 질상피세포 배양액을 TCM이라 명명하였다.) 1. 질상피세포 (MS-74)를 질편모충과 함께 배양하였을 때, interleukin-8 (IL-8)의 생산과 monocyte chemoattractant protein (MCP-1) mRNA 발현이 MS-74를 단독으로 배양한 경우에 비해 증가하였다. 2. MS-74에 NF-κB 억제제인 Bay11-7082를 전처리 한 후 질편모충과 함께 배양하였을 때, NF-κB 엑제제를 처리하지 않은 군에 비해 phospho NF-κB p65의 활성과 IL-8, IL-6의 생산이 감소하였다. 3. 비만세포 (HMC-1)에 질편모충으로 반응시켰을 때 β-hexosaminidase 방출이 유의하게 증가하였다. 또한 TCM으로 HMC-1을 자극하였을 때 CM에 비해 비만세포의 β-hexosaminidase 방출이 유의하게 증가하였다. 4. 비만세포를 TCM으로 자극시켰을 때 CM으로 자극하였을 때 보다 IL-8과 TNF-α의 mRNA 발현이 증가하였으며, TCM으로 비만세포를 자극시켰을 때 CM에 비해 비만세포 이동이 2배 증가하였다. 5. TCM으로 활성화시킨 비만세포의 분비물이 호중구의 이동을 유도하는지 알아보았다. 호중구는 CM으로 자극시킨 비만세포 분비물보다 TCM으로 자극시킨 비만세포 분비물에서 유의하게 증가된 호중구의 이동을 일으켰다. 이상의 결과를 종합할 때 질편모충으로 자극시킨 질상피세포에 의해 생산되는 cytokine을 포함한 분비물은 질점막세포 하에 위치하는 비만세포를 자극하여 cytokine의 생산과 β-hexosaminidase의 방출뿐만 아니라 비만세포의 화학주성을 일으켰다. 또한 활성화된 비만세포의 분비물은 호중구의 이동을 일으켰다. 즉 비만세포는 질상피세포와의 crosstalk을 통하여 염증성 cytokine의 생산 및 호중구의 이동을 일으켜 질편모충에 의한 염증반응에 관여하는 것으로 추측된다.; In trichomoniasis, vaginal epithelial cells (VECs) has been thought to play roles as immune responsive cell and as adherence site for growth of Trichomonas vaginalis. Mast cells have been reported to be present predominantly in the vaginal smear of patients infected with T. vaginalis. The adherence of T. vaginalis to VEC is known to be cytotoxic to VEC. Immunologically active materials produced by this host-parasite coincubation may to affect on mast cells placed in lamina propria of vaginal mucosa. In this study, we investigated whether the conditioned medium prepared by coincubation of vaginal epithelial cells with T. vaginalis could stimulate mast cells. We confirmed that human vaginal epithelial cell line, MS-74, produced IL-8, IL-6 and MCP-1 with live T. vaginalis stimulation via NF-κB activation. Trichomonad-conditioned medium (TCM) prepared from culture supernatants from MS-74 stimulated with live T. vaginalis for 6 h was compared with culture supernatants of MS-74 cultured without trichomonads (CM). When human mast cell line (HMC-1) were incubated with TCM or CM or T. vaginalis for 1 h, respectively, β-hexosaminidase release induced by TCM or trichomonads showed significant increase compared with that of CM. Inflammatory cytokines such as IL-8, IL-6 and TNF-α were significantly increased in HMC stimulated with TCM than those with CM. In addition, HMC showed increased migration to TCM containing IL-8 and MCP-1 examined by chemotaxis assay. When human neutrophil were stimulated with M-TCM (culture supernatant of mast cell cocultured with TCM), migration of neutrophil to M-TCM was also increased. Therefore, it is suggested that human mast cells might increase release of β-hexosaminidase and inflammatory cytokines such as IL-8, IL-6 & TNF-α on stimulation with TCM, and migrate to TCM. In conclusion, mast cells may be involved in inflammatory caused by T. vaginalis via crosstalk response with human vaginal epithelial cells.