Vascular Endothelial Growth Factor and Matrix Metalloproteinase-9 in Acute Asthma

급성 천식환자에서 Vascular Endothelial Growth Factor와 Matrix Metalloproteinase-9

Background : Bronchial asthma is an inflammatory disease of the airways that is associated with airway remodeling. The vascular endothelial growth factor (VEGF) is a potent, multifunctional cytokine that contributes to angiogenesis and inflammation. Matrix metalloproteinase-9 (MMP-9) is a major proteolytic enzyme that in duces bronchial remodeling in asthma. However, there is no data available on the possible role of the VEGF or on the potential relationship between the VEGF and MMP-9 in acute asthma. Therefore, the VEGF was studied to determine whether or not it participates in airway inflammation during acute asthma. An additional aim of this study was to determine whether or not the VEGF levels correlated with the MMP-9 levels in the sputum of acute asthma patients. Methods: Both the VEGF and MMP-9 levels were measured by an enzyme immunoassay and zymographic analysis in the sputum of patients with either stable asthma or with acute asthma. The VEGF and MMP-9 levels were also evaluated during a spontaneous asthma attack. Results : The VEGF levels were significantly higher in the sputum of acute asthmatic patients than in either the stable patients the control subjects. The VEGF levels in the sputum during asthma exacerbation were significantly higher than those on the remission days, and those levels decreased after asthma therapy. In acute asthmatic patients, the VEGF levels in the sputum correlated with the number of neutrophils and eosinophils. In addition, a significant correlation was established between the VEGF and MMP-9 levels in the sputum. Conclusion : These results suggest that VEGF overproduction is associated with airway inflammation during acute asthma and is related to the MMP-9 function.

연구배경 : 기관지 천식은 기도의 재구성과 관련된 기도의 염증성 질환이다. Vascular endothelial growth factor(VEGF) 는 혈관생성과 염증반응에 관여하는 강력하고 다양한 기능의 사이토카인이며 Matrix metalloproteinase-9(MMP-9)은 기관지 천식에서 기도의 재구성을 일으키는 주요 단백분해 효소이다. 그러나, 아직 급성 기관지 천식에서 VEGF의 역할 및 VEGF와 MMP-9의 관련성등에 관한 보고는 거의 없다. 저자들은 급성 기관지 천식에서 VEGF가 기관지 염증반응에 관여하는지를 조사하였고 또한 객담내 VEGF 발현 정도와 MMP-9의 관련성도 같이 알아보고자 하였다. 방 법 : 저자들은 안정상태 및 급성천식상태 환자에서 객담내 VEGF와 MMP-9의 양을 효소 면역측정과 zymography 분석으로 측정하였고 또한 기관지 천식의 자발 발작시에도 측정하였다. 결 과 : 기관지 천식 환자군에서 안정상태의 천식환자군이나 건강 대조군보다 객담내 VEGF 양이 유의있게 높음을 알 수 있었고 또한 천식 발작시에는 안정시보다 더 유의있게 높았으며 천식치료후 점차 감소하였다. 급성 천식 환자들에서 객담내 VEGF농도는 호중구및 호산구들 수와 의의있게 관련이 있었고 또한 객담내 VEGF와 MMP-9의 농도사이에 유의있는 상관관계가 있음을 알 수 있었다. 결 론 : 급성 기관지 천식 환자에서 VEGF의 과도발현은 기도 염증반응과 관련이 있으며 또한 MMP-9과도 밀접한 연관성이 관련성이 있는 것으로 사료된다.