H. pylori 감염 위 상피세포에서 cyclooxygenase-2와 inducible nitric oxide synthase에 대한 신호변환체계

Abstract

[한글]Helicobacter pylori(H. pylori)는 다양한 위장관질환을 일으키는 원인균으로 알려져 있다. H. pylori 감염에 의해 증가하는 활성산소는 핵전사인자인 AP-1과 NF-κB의 활성을 증가시키고, 염증매개 유전자 발현에 기여한다고 알려져 있다. AP-1과 NF-κB는 염증 매개 효소인 inducible nitric oxide synthase(iNOS) 와 cyclooxygenase-2(COX-2)의 promoter 부위에 결합 부위를 갖고 있다. 본 연구에서는 한국인 십이지장 궤양 환자의 점막에서 분리한 H. pylori 균주인 HP99를 사람 위 상피세포주인 AGS에 감염시켜 H. pylori에 의한 AGS 세포의 핵전사조절인자의 활성 변동을 규명하고자 하였다. 아울러 핵전사조절인자의 활성을 염증매개효소의 발현 변동에 의해 규명하고자 하였다. 먼저 핵전사조절인자의 활성을 측정한 결과, NF-κB와 AP-1의 활성 증가를 확인하였다. 그리고 H. pylori 감염에 의해 COX-2 및 iNOS의 발현이 증가됨을 확인하였다. H. pylori에 의한 AGS 세포의 COX-2 및 iNOS 발현 증가가 어떤 핵전사인자에 의하여 매개되는지 여부를 알아보기 위하여, IκB 변이 유전자인 MAD3 또는 c-Jun 및 Ras의 dominant negative 유전자인 TAM67, Ras N-17 유전자를 세포내로 transfection 시킴으로서 NF-κB, AP-1 그리고 Ras의 활성화를 각각 억제시킨 결과 COX-2 및 iNOS 발현이 억제되었다. 이상의 결과로 보아 위 상피세포에서 H. pylori는 Ras, AP-1 그리고 NF-κB를 활성화시키고, 이는 COX-2 및 iNOS의 발현을 유도함을 알 수 있었다. 또한 이러한 결과로 iNOS의 생성물인 nitrite와 COX-2의 생성물인 PGE2 단백양이 증가함을 알 수 있었다.

[영문]Helicobacter pylori infection leads to gastroduodenal inflammation, peptic ulcer, and gastric carcinoma. Oxygen radicals are important regulators in Helicobacter pylori (H. pylori)-induced gastric disease, COX-2 and iNOS might be regulated by oxidant-sensitive transcription factors, NF-κB and AP-1. Cyclooxygenase-2(COX-2) and inducible nitric oxide synthase(iNOS) are important enzymes that mediate inflammatory processes. In addition, the binding sites for NF-κB and AP-1 are found in the promoter region of COX-2 and iNOS gene. Present study was aimed to investigate whether H. pylori-induced expressions of COX-2 and iNOS are regulated by NF-κB and AP-1 in gastric epithelial AGS cells, and whether the transcriptional regulation of COX-2 and iNOS are inhibited by transfection with mutant genes for Ras(ras N-17), c-Jun(TAM67), and IκBα(MAD3). As a result, H. pylori induced activation NF-κB and AP-1 and thus COX-2 and iNOS expressions were induced in gastric epithelial cells. Transfection with mutant genes for Ras(ras N-17), c-Jun(TAM67), and IκBα(MAD3) inhibited H. pylori-induced COX-2 and iNOS expression in AGS cells. In conclusion, H. pylori induced the expression of mRNA and protein of COX-2 and iNOS via activation of ras, NF-κB, and AP-1.