Suppression of Helicobacter pylori-induced Angiogenesis by a Gastric Proton Pump Inhibitor

Proton Pump Inhibitor에 의한 Helicobacter pylori의 혈관형성 억제효과

Background: Though infections of Helicobacter pylori (H. pylori) are closely associated with activation of host angiogenesis, the underlying mechanisms, as well as the strategy for its prevention, have not been identified. Here, we investigated a causal role of H. pylori infection in angiogenesis of gastric mucosa and a potent inhibitory effect of a gastric proton pump inhibitor (PPI) on the gastropathy. Materials and Methods: A comparative analysis of CD 34 expression in tissues obtained from 20 H. pylori-associated gastritis and 18 H. pylori-negative gastritis patients was performed. Expression of $HIF-1{\alpha}$ and VEGF were tested by using RT-PCR. To evaluate the direct effect of H. pylori infection on differentiation of endothelial HUVEC cells, we carried out an in vitro angiogenesis assay. Results: H. pyfori-associated gastritis tissues showed significantly higher density of $CD34^+$ blood vessels than did H. pylori-negative gastritis tissues, and the levels were well correlated with expressions of $HIF-1{\alpha}$. Conditioned media from H. pylori-infected gastric mucosal cells stimulated a tubular formation of HUVEC cells. We also found a significant inhibitory effect of PPI, an agent frequently used for H. pylori eradication, on H. pylori-induced angiogenesis. This drug effectively inhibited the phosphorylation of MAP kinase ERK1/2, which is a principal signal for H. pylori-induced angiogenesis. Conclusion: The fact that PPls can down-regulate H. pylori-induced angiogenesis suggest that anti-angiogenic treatment using PPI may be a preventive approach for H. pylori-associated carcinogenesis.

목적: Helicobacter pylori(H. pylori) 감염이 숙주의 혈관형성을 유도하는 작용은 잘 알려져 있으나, 이러한 혈관형성 유도작용을 억제하는 기전이나 치료법은 아직 연구되지 않았다. 이에 저자들은 HP 감염이 위 점막의 혈관형성에 미치는 영향과 이에 대한 gastric proton pump inhibitor (PPI)의 강력한 억제 효과를 규명하기 위해 본 연구를 시행하였다. 대상 및 방법: H. pylori 양성인 20명의 위염 환자들과 음성인 18명의 위염 환자들을 대상으로 내시경생검으로 수집한 위 점막의 CD34의 발현을 조사하였다. Hypoxia-inducible factor-1 alpha $(HIF-1{\alpha})$와 vascular endothelial growth factor(VEGF)의 발현은 RT-PCR로 측정하였다. H. pylori 감염이 human umbilical vein endothelial cell의 분화에 미치는 영향을 평가하기 위하여 in vitro 혈관형성 실험을 시행하였다. 결과: 면역조직화학 염색 검사상 H. pylori음성 위염에서 보다 H. pylori양성 위염에서 위 점막층의 CD34양성 혈과이 유의하게 많이 발현되었으며, 이러한 결과는 $HIF-1{\alpha}$의 발현과 밀접한 상관관계를 보였다. H. pylori에 감염된 위 점막 세포의 조건화된 배지는 human umbilical vein endothelial cell의 세관 형성을 자극하였다. 그리고 H. pylori 박멸치료에 사용되는 PPI가 HP 유도성 혈관형성을 현저히 억제하는 효과를 발견하였고, PPI의 작용은 H. pylori 유도성 혈관형성의 주된 신호전달 경로인 MAP kinase ERK1/2의 인산화를 억제함으로 이루어졌다. 결론: PPI가 H. pylori 유도성 혈관형성을 억제하다: 결과는 H, pylori가 관련된 암 발생의 예방을 위하여 PPI를 사용한 항혈관형성 치료가 사용될 수 있음을 제시한다.