pylori-Infected pylori

임앙병리럼마고I악외 nl: 머132뀐 머13오，

260-268 , 2000.

Helicobacter pylori

원광보건대학 임상병리과 제갈승주

Relation of Mast Cell and Inflammatory Response in Helicobacter pylori-Infected Gastritis

Je없1，

Se ung

De [Xl rtment of

Pathology , Wonkuxmg

Science

Iksan ,

Helicobacter pylori( H. pylor i) induces severe inflammation and plays a key role in gastric mucosal disease. In general , mast cells are well known as initiators and re gu1 ators of inflammation , but their role in the gastric mucosal inflammation

by H. pylori still remains unclear. πlerefore， this study was performed to investigate the differences of number of mast cell and mast cell degranulation in gastritis with and without H. pylori infection. Endoscopic biopsy specimens from 21 H. pylori-positive and 19 H. pylori-negative subjects were examined. Th e sections were cut from routin e1 y fo rma1 in-fixed and paraffm embedded tissues , and stained with hematoxylin-eosin(HE) , Warthin-Starry (W S) and 0.5%

toluidine blue (TB) respectiv e1 y. HE-and WS-stained sections were assessed for inflammation and infection , and TB-stained sections were used in mast cell counting. Th e mast cells were quantificated the numbers per

millimeter using a computerized image analysis system.

Mean number of mast cell

degranulated mast cell were significan t1 y higher in the mucosa with H. pylori infection than in the mucosa of noninfected

subjects.

also correlated significan t1 y with the inflammatory intensity 패뻐， mast cells may be important effector cells in the pathogenesis of H. pylori infected gastritis.

Key Words: H. pylori , Mast sells ,

*

1 .

Helicobacter pylori(H. pylori)는 주로 사람 위

점막표면에 감염되는 세균으로 감염된 위점막

은 호중구， 호산구， 림프구， 형질세포의 뚜렷한

(W.때en과 Marshall , 1983; Dixon et al , 1996).

이러한 감염상태는 임상적으로 그대로 지속되 거나 소화성 궤양， 위암 그리고 B세포 림프종

으로 발전한다고 알려져 있다(Marshall et al, 1985; Fonnan et al , 1991; Marshall와 Warren ,

1984).

H. pylori감염에 의해 위점막의 만성 활동성

있다(Galli， 193; Schwartz, 1994; Gordon et al, 1990).

한편 위궤양은 과민면역반응의 결과로 발생 하며， 위궤양을 일으키는

H. pylori

타민을 방출시키는 기능이 있고(B야hi， 1993),

고 보고되 어 있 다(Kurose et al , 1994). 최 근 보 고에 의하면 정상 위점막에 비해 H. pylori 감

H.

H. pylori

터류킨-1 더 (IL-l 더)，

IL-6

et al, (Nakajima et al, 1997), H.

1994; Gionchetti et al, 1994).

의 반응에는 보통 다른 세포에서 생성된 매개 어 기폭제로서 작용한다는 결과들이 나와

H.

물질에 의해 조절되는데， 이들 매개물질의 정

pylori

이 다 (Yamamoto et al , 1999).

비만세포는 세포질내에 광굴절성이 강한 변 따라서 본 연구는 비만세포가 위점막 염증 색성 과립을 가진 결합조직세포로(Enerback， 반응에 관여하는지의 여부와

H.

1966), Ig

noglobulin E-mediated immediate hypersensitivity

H.

Austen, 1987),

과민면역반응， 염증， 점액분비， 평활근 수축， 장 상치유에 관여하고 있는 것으로 보고되어 있다 (Galli, 1993; Schwartz, 1994; Tarbucchi et al,

1988). 이 비만세포의 세포질과립에는 히스타

민， 헤파린， 황산콘드로이틴， 단백질분해효소，

n.

1 .

호산구 화학주성인자 등이 포함되어 있는데 원광대학병원 내과에서 1999년 7월 한 달

(Schwartz, 1944),

활성화된 보체단편 등의 물질에 의해 자극되면 환자에게서 채취한 40개의 위생검 조직 검체를 탈과립을 일으킨다α1ars뼈11와

Bienenstoc k, 1994).

39,

(mediators ),

D,

C4, D4, E4,

^{4, 5,}

6

2.

실험에 사용된 조직은 모두

10%

4.

투명화하여 파라핀에 포매하였다. 블록은 회전 위염 생검조직 표본에 출현하는 비만세포의

형 박절기(Microm， Gennany)로 4μm 두께의 절 수와 탈과립세포 수는 toluidine blue-nuclear fast

편을 제작하여 통상적인 방법에 따라 hematoxylin- red 염색표본에서 컴퓨터 영상분석장치를 사용

Wart피n-Starry 염 색 , toluidine blue 염 색 을 하였다.

1) Warthin-Staπy 염 색

파라핀 절편을 자일 렌에 탈파라핀하여 함수

한 후 Kerr(1 983) 의 Warthin과 S빠ry 의 변법에

1 % silver

30-60

silver nitrate 25ml , 5% gelatin 37.5ml , 0 .1 5%

hydroquinone 20ml)에 2-5분간 환원시 킨 후 증

삼으로 봉입 하였다 Silver nitrate , gelatin.

hydroquinone은 모두 Sigma 제품을 사용하였다.

2) Toluidine bue 염 색

파라핀 절편을 자일 렌에 탈파라핀하여 함수

한 후 Enerback( 1966) 의 방법 에 따라 0.5%

toulidine blue용액 (pHO.5)(0.5g/ 100ml 0.5N HCl)

에 옮겨 30분간 염색한 후 수돗물에 수세하고

Toluidine blue (C .I. 52040) 는 Sigma제품을 사용 하였다.

3.

위점막 염증세포의 침윤정도는 HE 염색표본

에서 Updated Sydney System(Dixon et al , 1996)

에 의 거 하여 위 염 을 고도(marked) , 중등도(mode­

rate) ,

H.

pylori의 감염 유무는 Wart피n-S빠ry 염 색 에 의 해

확인하였으며， 비만세포는 toluidine blue 염색으

하여 계측하였다. 영상분석은

CCD

(πlOsiba U-CMAD-2 , Japan) 가 부착된 현미경

(Olymphus BX 50 , Olymphus

Lt d. , Japan)

Image- Pr o Plus ver 3.01 (Media Cyberbetics , In c. , USA) 소프트 웨어를 사용하여 400배에서 시행하였다. 400배율에서 컴퓨터 영상의 각 픽셀 값은 4.1 28um 이었고 ,

관찰 부위는

점막

20 부위를

계측하였다. 20 부위의 총 면적은 0

^.3 6mm ²

²

5.

H. pylori- 양성 위 염 군과 H. pylori-음성 위 염 군간의 비만세포 및 탈과립세포 수는 student

T-test를 사용하여 비교하였으며， 염증강도에 따

기 위 해 Speannan ’ s correlation coefficiency test

를 사용하여 평가하였다. 통계분석은 SPSS WIN

(ver 7.5)

III.

위내시경 생겸조직을 W따뻐n-S뻐ry 염색한 결

과 총 40개의 검체에서 H. pylori- 양성 위염조

H.

toluidine

하였다. 비만세포의 핵은 한 개로 세포질 중앙 부에 위치하였으며 원형 또는 타원형의 밝은 적색으로 염색되었고 세포질 과립은 짙은 적자 색을 띤 난원형， 장타원형， 방추형의 건재한 세

포 또는 탈과립 상태로 관찰되었다(Fig. 1A , B).

비 만세 포는 H. pylori-음성 위 염 조 직 (107.3 :t 8.2

(1 45.5 :t 7.8

한 증가를 나타내었으며 (p<O.Ol)(Fig. 2) , 탈파립 tll 만세포의 수의 경우도 H-pylori- 음성 위염조

직 (854±6.9 cells/ Inm2) 에 비해 H-pylori- 양성 조직 (130

.4:t 6.7 cells/

로 매우 유의한 증가를 보였다(p<O.OOl)(Fig. 3).

염증강도에 따른 바만세포 수의 상관성을 조사 한 결과 염증강도가 심할수록 비만세포의 수가

매우 유의하게 증가승}논 경향을 보였으며 (p =O.87，

p<O.OOl)( Fi g. 4) , 탈과 립 비 만세 포의 수도 염 증

을 나타내 었다 (p =0.82 , p<O.OOl)(Fig 5).

N.

H. pylori 위염에서의 바만세포의 역할에 대

해서는 잘 알려져 있지 않다. 그 이유로는

H.

pylori에 감염된 위점막은 염증반응에 의해 붕 괴되어 있고 상피 밑의 점막은 호중구， 림프구，

형질세포， 큰포식세포， 호산구들로 구성된 세포 들로 침윤되어 있을 뿐 아니라 일반 조직염색 표본에서 비만세포가 쉽게 구별되지 않기 때문 에 주목을 받지 못하였다.

그러나 최근 바만세포의 탈파립 과정 중에 방출된 주요 화학 매개물질의 하나인 트립테이 스가 호중구에 대한 화학주성 작용이 있음이

보고되 면서 주목을 끌게 되 었다(Walls et al ,

1995). 뿐만 아니라 비만세포는 TNF-α ， 혈소

판활성인자， IL-8과 같은 호중구에 대한 화학주

성인자를 분비하기 때문에(Ser메n와 Austen, 1987;

Wassem뻐1， 1990) 위염에 있어서 중요한 역할을

비만세포가 위염에 직접 관여하고 있다는

H.

과 비감염 위염에서 비만세포의 밀도가 매유

H. pylori

감소한다는 보고가 있다(Nakajima et al , 1997).

Fig. 1. Mast cells in H. pylori-infected(A) and -noninfected mucosa(B) with gastritis. Mast cells(stained red) can be seen in the lanlina propria of the mucosa. Some mast cells show degranulation(arrows;

original magnification , 400X)

*

18디

120

40 20 160

100

8디

14디

(NEEXm=φυ)xjtm亡φ

〔)

#mmti

Hp(-) Hp(+)

Q

gastritis

Fig. 2. Mas t cell density in the mucosa of

with H. pylori-positive and H. pylori-negative gastritis. Mas t cell density in the mucosa was

in the H. pylori-positive group than in the H. pylori-negative group(p<O.01).

bars indicate SEM. H. pylori- positive gastritis , n = 21; H. pylori-negative

n = 19.

'40 **

80

40 20 '60

(Ll

120

여감

윌 틀 '00

짧훨 ‘一

_ro~ -

끓흘

60

늄멤

Q) (Ll

。 τ3

HF갯-)

Hp(+)

o

gastrltis

Fig. 3.

mast cell density in the mucosa of

with H.

and H. pylori-negative

Degan u1 ated mast cell density in the mucosa was significan t1 y higher in the H. pylori-positive group than in the pylori-negative group(p<O.OOl).

bars indicate SEM. H.

gastritis , n = 21; H. pylori-negative gastritis , n = 19.

H.

---빼

pζ0.001

• ···I---

p=. 업 7}

50

o o 쩌쇄 때 때 뼈

〔여EE--띤핍“〕〕찰·띠드

mω

a 3

Inflammat디 ry

intensity

Fig. 4. Correlation between Mast cell density and

intensity. Mast cell density in the mucosa has significant correlation

intensity.

Speannan s correlation coefficient by ran1ç n = 40.

---

p<O.001

---

p= ^, gE , 250

§디

핍 g디디

(1)합

필 틀 ¹⁵⁰

찍삶

f를 둡 1 디디 금꿇 f디

:t=::

늄웰

(l) (l)

2 3 Inflammatory intensity

o

디

Fig. 5. Correlation between Degranulated mast cell density and

intensity. Mean number of degranulated mast cell in the mucosa

significant correlation

intensity. Speannan correlation

coefficient by r ank; n = 40.

본 실험은 모두 위염환자의 생겸조직만을 서 분비된다고 보고되어 있으며 (Saito et al, 대상으로 하였기 때문에 정상 위점막과의 비교 1995), IL-3, IL-4는 H. pylori porin과 함께 배양

H.

H.

(Danburg, 1992).

H.

과는 비 만세포가 H. pylori- 양성 및 H. pylori- 음

성 위염조직에서 증가하며 호중구와 단핵구의 침윤 강도를 증가시킨다는 결과(Nakajima

et al,

과 H. pylori- 양성 위염조직에서 H. pylori-음성

과는 H. pylori 추출액이 비만세포의 탈과립을

유발하며， 비만세포의 탈과립은 여러 종류의 화학 매개물질을 방출하여 위점막 염증반응에

기폭제로 작용하며 (Yamamoto et al, 1999), 비만

그 결과 궤양이 발생된다는 보고와 일치하는

et al, 1997).

H.

pylori감염에 비만세포의 수의 증가와 함께 비

만세포의 탈과립을 유도하여 염증세포를 동원

H. pylori 위염기간중 위점막에 염증세포의

동원과 침윤에 있어서 비만세포가 관여하기 위

비만세포의 동원과 성장에 있어서 여러 염증세

포들이 참여하고 있음을 보여준다. 이러한 가

비만세포는 히스타민， 프로스타글란딘 D2 ,

(Serafin와 Austen , 1987) , H. pylori 감염 기 간동 안 혈관으로부터 위점막 고유층으로 염증세포 들의 이 주를 촉진 한다(Serafin와 Austen , 1987).

또 사람비만세포로부터 분비된 단백칠분해효소 는 세포외 기질을 분해한다고 생각하며 (Serafm

와 Austen, 1987), 상피세포의 분열을 촉진한다

(Cairns와 Wa l1 s, 1996). 또한 히스타민은 H2 수 용체를 통하여 섬유모세포 분열을 자극하고，

증식시키고 Hl 수용체를 통하여 내피세포를 증식시킨다(Jordana et al, 1988; Ma rks et al,

1986). 따라서 비만세포의 증가는 부수적으로

H. pylori 위염에 있어서 조직 교체를 자극하고

궤양 치유와 관련된 섬유증식의 발달에 참여한 다고 가정할 수 있다. 그러나 최근 초산에 의

et al, 1996),

H. pylori

cell factor) , IL-3,

TGF-

H.

서 1 은 섬유모세포， 내피세포， 림프구， 큰포식세 것으로 사료된다.

포로부터 생성된다(Nisson

et al, 1994; Gruber,

H.

1994).

H. pylori

뚜렷한 탈과립세포가 증가한다는 사실을 확인 하였다. 이러한 관련성은 H. pylori 감염이 비 만세포의 증식을 유도하고， 이 비만세포는 위

구는

H. pylori

만세포의 증식성의 차이가 무엇 때문에 발생하 며， 비만세포가

H. pylori

서 어떤 조절 기능을 하는지를 연구해야할 것 이다.

V.

^로

본 실험은 H. pylori 위염에 있어서 비만세포

대상으로 H. pylori- 양성 위염과 H. pylori- 음성

탈과립세포의 수적 변화를 조사하였다.

실험 결과，

H.

H.

pylori-음성조직에 비해 단위 면적당 비만세포 의 수와 탈과립세포의 수가 통계학적으로 의의 있는 증가를 나타내었고， 염증강도에 따라서도

비만세포 수와 탈과립세포의 수가 통계학적으

결과는 H. pylori- 양성 위염의 염증반응에서 비

하며， 특히 H. pylori 감염이 다른 위염에 비해 비만세포의 동원과 성장을 유도하는데 있어 염

한다.

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