Protease-activated receptor-2 mediates expression of cyclooxygenase-2 and integrin in Helicobacter pylori - infected gastric epithelial cells

Abstract

[한글]Protease-activated receptor-2(PAR-2)는 G단백 결합 수용체 중 하나이며 COX-2 나 인티그린 발현에 깊은 관련이 있다. H. pylori (H. pylori)에 감염된 인간의 위 상피 세포주인 AGS 세포주에서 COX-2와 세포유착분자인 integrin 발현이 증가함이 보고되었다. 이번 연구에서는 H. pylori에 의해 PAR-2 발현이 유도 되는지 또한 H. pylori 감염에 의한 COX-2와 integrin의 증가가 PAR-2와 관련이 있는지 알아보고자 한다. H. pylori를 AGS 세포주에 100:1의 비율로 처치하고 PAR-2와 integrin의 mRNA와 단백 발현을 역전사중합연쇄반응과 immunoblotting을 통해서 확인하였다. 또한 integrin의 어떤 소단위가 H. pylori에 의해 증가한 세포 유착에 관여하는지 adhesion assay로 확인하였다.연구 결과 H. pylori로 자극한 AGS 세포주에서 PAR-2가 활성화되고 integrin α5β1이 유도되었다. H. pylori는 AGS 세포주의 세포유착을 integrin α5β1을 통해 증가시켰다. H. pylori에 의해 증가한 COX-2와 integrin α5β1 발현은 PAR-2 antisense oligodeoxynucleotide(AS ODN)에 의해 억제되었다. 이는 H. pylori에 감염된 세포주의 COX-2와 integrin α5β1 발현 증가는 PAR-2에 의해 매개됨을 시사한다.H. pylori는 세포외기질 단백들(poly-L-lysine, fibronectin, collagen, laminin)과 integrin α5β1 과 붙어 세포유착을 증가시키나 G-단백 억제제인 pertussis toxin과 Src 인산화 억제제인 herbimycin A에 의해 세포유착이 유의하게 감소되었다. 이러한 결과로 H. pylori는 PAR-2/G-단백 신호체계를 자극하여 세포유착을 조절한다고 생각한다.이상의 결과들로 종합하여 볼때 H. pylori는 인간의 위상피 세포주의 COX-2와 integrin α5β1을 증가시켜 세포유착을 유도하는데 이는 PAR-2 활성화에 의해 매개된다고 생각한다.

[영문]Protease-activated receptor-2 (PAR-2), subgroup of G-protein coupled receptor family, is known to be associated with the expression of cyclooxygenase-2 (COX-2) and integrins. Infection of Helicobacter pylori (H. pylori) increased the expression of COX-2 and adhesion molecule such as integrin α5β1 with enhanced cell adhesion in human gastric carcinoma cell line, AGS cells. The aim of this study is whether H. pylori infection induced the PAR-2 expression and its expression is related to COX-2 and integrins which were increased by H. pylori infection. After treatment of H. pylori to AGS cells at the ratio of 100:1, mRNA and protein expression of PAR-2 and integrins were determined by RT-PCR and immunoblotting. Involvement of integrin isoforms in cell adhesion was determined by adhesion assay. PAR-2 activation and induction of integrin α5β1 were observed in H. pylori-infected AGS cells. H. pylori promoted cell adhesion through integrin α5β1 - dependent manner in AGS cells. When AGS cells were treated with antisense oligodeoxynucleotide for PAR-2, H. pylori-induced expression of COX-2 and integrin α5β1 were suppressed. The results suggest that the expression of COX-2 and integrin α5β1 are mediated by PAR-2 in H. pylori infected AGS cells. The H. pylori-stimulated cell adhesion to poly-L-lysine, fibronectin, collagen IV or laminin was effectively inhibited by the Gi protein blocker pertussis toxin, and Src kinase inhibitor herbimycin A. These results show that H. pylori regulates cellular adhesion by inducing PAR-2/G protein signalings.In conclusion, H. pylori induces cell adhesion mediated by COX-2 and integrin α5β1, which may be initiated by PAR-2 activation in AGS cells.