Plumbagin에 의한 헬리코박터 파이로리균의 성장 및 병원성 인자 발현 억제효과 = Plumbagin Inhibits Expression of Virulence Factors and Growth of Helicobacter pylori

국문 초록 (Abstract)

헬리코박터 파이로리균은 인간의 위에 감염하여 위염, 위궤양, 심지어 위암을 포함한 다양한 위장질환의 발생시키는 원인으로 알려져 있다. 이러한 헬리코박터균의 제균을 위해 항생제 치료법이 이용되고 있지만 이러한 항생제들에 대한 헬리코박터균의 내성증가가 전세계적인 문제로 대두되고 있다. 보고들에 따르면, 천연물질인 plumbagin은 항균 및 항암 효과를 가지고 있는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 헬리코박터 표준균주(ATCC 49503)에 plumbagin을 처리한 후 항균효과를 확인하였으며, 세균의 성장 및 병원성과 관련된 다양한 물질들의 발현에 미치는 영향을 immunoblotting 및 RT-PCR 방법을 이용하여 조사하였다. plumbagin의 헬리코박터균 억제효과를 확인하기 위해 한천희석법과 액체배지희석법을 이용해 최소억제농도를 도출하였다. 위와 같은 Plumbagin에 의한 헬리코박터균의 억제기전을 이해하기 위하여 헬리코박터균에 plumbagin을 처리한 후 세균의 증식과 관련된 물질들을 대상으로 RT-PCR을 수행한 결과 RNA polymerase subunit α (rpoA)의 mRNA 발현이 감소한 것을 확인하였다. 또한, 헬리코박터균에 plumbagin을 처리한 후 주요 병원성인자들의 발현을 조사한 결과 CagA와 VacA 독소들의 mRNA 및 단백질양이 감소한 것을 확인하였으며, 유레아제(ureA)와 부착단백(alpA)의 발현도 plumbagin 처리에 의해 감소한것을 확인하였다. 위와 같은 결과들을 토대로, plumbagin은 본 연구에서 밝힌 기전들을 통해 헬리코박터균의 성장, 감염 및 발병을 억제하는 것으로 사료된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Helicobacter pylori primarily colonizes the human stomach. Infection by this bacterium is associated with various gastric diseases, including inflammation, peptic ulcer, and gastric cancer. Although there are antibiotic regimens for the eradication of H. pylori, the resistance of this species against antibiotics has been continuously increasing. The natural compound plumbagin has been reported as an antimicrobial and anticancer molecule. In this study, we analyzed the inhibitory effect of plumbagin on H. pylori strain ATCC 49503 as well as the expression of various molecules associated with H. pylori growth or virulence by immunoblotting and reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR) analyses. We demonstrated the minimal inhibitory concentration of plumbagin on H. pylori through the agar dilution and broth dilution methods. Furthermore, we investigated the effect of plumbagin treatment on the expression of the RNA polymerase subunits and various virulence factors of H. pylori. Plumbagin treatment decreased the expression of RNA polymerase subunit alpha (rpoA), which is closely associated with bacterial survival. Moreover, the mRNA and protein levels of the major CagA and VacA toxins were decreased in plumbagintreated H. pylori cells. Likewise, the expression levels of urease subunit alpha (ureA) and an adhesin (alpA) were decreased by plumbagin treatment. Collectively, these results suggest that plumbagin may inhibit the growth, colonization, and pathogenesis of H. pylori by the mechanism demonstrated in this study.