Jauna fibrozes ārstēšana: interleikīns-33

Kontaktpersona:joanna.jia@wecistanche.com/ WhatsApp: 008618081934791

Ⅱ daļa: Kodolenerģijas IL-33 ierobežo agrīnu fibroblastu pārvēršanos par ekstracelulāro matricu izdalošu fenotipu

FrancescaGatti, Sobuj Mia, Clara Hammarström un citi.

Interleikīns(IL)-33 ir citokīns, kas, šķiet, ir starpnieksfibrozesignalizējot caur tā receptoru ST2 (IL-33(Interleikīns-33)R/L1RL1). Tomēr tas ir arī proteīns, kas pēc sintēzes tiek sakārtots līdz šūnas kodolam, kur šķiet, ka tas ietekmē hromatīna locīšanu. Šeit mēs aprakstām jaunu lomu kodolenerģijas IL-33(Interleikīns-33)fibroblastu fenotipa regulēšanā peles nierēsfibrozeko izraisa vienpusēja urētera obstrukcija. IL transkripcijas profilēšana-33(Interleikīns-33)- deficīta nieres 24 stundas pēc ligācijas atklāja pastiprinātu fibrogēno gēnu ekspresiju un gēnu kopu bagātināšanu, kas iesaistītas ārpusšūnu matricas veidošanā un pārveidošanā. Šīs izmaiņas balstījās uz IL intracelulāro ietekmi-33(Interleikīns-33)jo tie netika atveidoti, apstrādājot ar neitralizējošu antivielu pret IL-33(Interleikīns-33)kas novērš IL-33R/ST2L receptoru signālu pārraidi, kā arī tie netika novēroti nierēs ar IL-33R/ST2-deficītu. Lai sīkāk izpētītu IL intracelulāro funkciju-33(Interleikīns-33), mēs izveidojām cilvēka fibroblastu transkripcijas profilus, novērojot IL nojaukšanu-33(Interleikīns-33)novirzīja transkripcijas profilu no iekaisuma uz miofibroblastu fenotipu, kas atspoguļojās augstākos COL3A1 līmeņos. COL5A1 un transgelīna proteīns, kā arī zemāki IL6, CXCL8, CLL7 un CCL8 ekspresijas līmeņi. Visbeidzot, mūsu atklājumi liecina, ka kodola IL-33(Interleikīns-33)fibroblastos slāpē sākotnējo profibrotisko reakciju, līdz pastāvīgi stimuli, ko nodrošina UUO, var ignorēt šo aizsargmehānismu.

Jauna fibrozes ārstēšana: interleikīns-33

SPIED ŠEIT, LAI DALĪTIES Ⅰ

Diskusija

Kopš tā atklāšanas, no audiem iegūtā IL ir plaši ietekmējusi-33(Interleikīns-33)ir pierādīts sirds hipertrofiskā remodelācijā un infibrozeplaušu, ādas un aknu 2. Visi šie efekti ir saistīti ar mijiedarbību ar tā radniecīgo membrānu saistīto receptoru ST2 (IL33R/IL1RL1). Daudz mazāka uzmanība ir pievērsta šī intranukleārā citokīna potenciālam modulēt transkripciju audu rezidentu stromas šūnās un kodola IL funkcionālajai nozīmei-33(Interleikīns-33)joprojām lielā mērā nav zināms². Šeit mēs apvienojām vienpusējas urētera obstrukcijas analīzes in vivo ar cilvēka fibroblastu analīzi in vitro, lai atklātu jaunu kodola IL lomu-33(Interleikīns-33)ir intersticiālas šūnu-ekstracelulārās matricas nogulsnēšanās represors. Šis secinājums tika izdarīts, novērojot, ka agrīnās profibrotiskās reakcijas tika pastiprinātas IL-33(Interleikīns-33)-pelēm ar deficītu, bet ne neitralizējot IL-33(Interleikīns-33)antivielas, kas ievadītas savvaļas tipa pelēm un novērojot IL izsīkšanu-33(Interleikīns-33)cilvēka dermas fibroblastos palielināja ārpusšūnu matricas komponentu ekspresiju un novirzīja aktivētos fibroblastus pret prototipisku miofibroblastisku fenotipu.

IL kodollokalizācija-33(Interleikīns-33)ir novērots gan nieru intersticiālās telpas šūnās, kas kā urētera obstrukcijas sekas attīstās par a-SMA plus miofibroblastiem, gan primārajos cilvēka fibroblastos, kas pakļauti profibrotiskiem stimuliem. Turklāt palielināta kolagēna transkripcija, kas novērota IL-33(Interleikīns-33)- peles ar deficītu netika novērotas arī savvaļas tipa pelēm, kurām tika ievadīts neitralizējošais IL-33(Interleikīns-33)antivielas, ne arī pelēm ar ST{0}}deficītu, kas liecina, ka IL-33(Interleikīns-33)mazina ekstracelulārās matricas komponentu ekspresiju, izmantojot kodolfunkcijas. Tāpēc mēs ierosinām IL-33(Interleikīns-33)veic aktīvas homeostatiskas kodolfunkcijas fibroblastos, kas aizsargā saimniekorganismu no nepamatotām reakcijām. Šādā veidā IL-33(Interleikīns-33)Iekaisuma izraisīta vide var darboties kā dabisks profibrotisko gēnu nomācējs, ko, šķiet, paātrina profibrotisku citokīnu, piemēram, TGF-, klātbūtne. Šis modelis labi korelē ar neseno novērojumu, ka kodols, bet ne ārpusšūnu. IL-33(Interleikīns-33) labvēlīgi ietekmē brūču dzīšanu pelēm, nomācot NFkB aktivitāti keratinocītos un ierobežojot pārmērīgu iekaisumu.

Agrīna kolagēnu un ārpusšūnu matricas gēnu palielināšanās neizraisīja pieaugumufibrozeattīstība UUO modelī. Šīs šķietamās neatbilstības iespējamais izskaidrojums varētu būt tāds, ka nerimstošais spiediens un sekojošais audu bojājums, ko izraisa pilnīga urīnizvadkanāla obstrukcija, ir pietiekami spēcīgs, lai ignorētu IL iedarbīgo homeostatisko mehānismu-33(Interleikīns-33). Ņemot vērā UUO neatgriezenisko raksturu un no tā izrietošo ietekmi uz nieru darbību, tas, iespējams, nav pārsteidzoši. Jāņem vērā arī tas, ka šūnu stress un bojājumi, ko UUO radīja vēlākos laika punktos, var veicināt IL izdalīšanos.{0}}(Interleikīns-33)uz ārpusšūnu telpu713, samazinot tās uzkrāšanos kodolā un, iespējams, vēl svarīgāk, nodrošinot profibrotisku signālu pārraidi caur tā receptoru ST2L. Patiešām, ir ziņots par IL-33-ST2L signālu profibrotisku lomu daudzos orgānos, tostarp nierēs. Tomēr mēs nenovērojām nekādus pierādījumus par IL profibrotisku lomu-33(Interleikīns-33)mūsu sistēmā pat cenšoties reproducēt precīzus eksperimentālos apstākļus, kas iepriekš izmantoti šīs parādības demonstrēšanai.

IL kodola izteiksme-33(Interleikīns-33)fibroblastos izraisa iekaisuma aktivācija8.19, un brūču dzīšanas eksperimenti atklāja, ka šī indukcija ir saistīta ar agrīnu šūnas aktivācijas stāvokli. Kodola IL ietekme-33(Interleikīns-33)tādēļ maz ticams, ka tā iedarbosies uz klusu fibroblastu, bet drīzāk iedarbināšanas starpposmā. Mūsu novērojums, ka IL izsīkums-33(Interleikīns-33)palielināja ekstracelulārās matricas komponentu, piemēram, COL5Al un TGLN, ekspresiju, bet samazināja proinflammatorisko citokīnu IL6 un chemokīnu CXCL8, CCL7 un CCL8 ekspresiju, norāda, ka modelis, kas piedāvā atšķirību starp iekaisuma (ILd-a-SMA) un miofibroblastisko pakāpi (IL6) -SMA-2）fibroblastiskie fenotipi aizkuņģa dziedzera vēža gadījumā2 varētu būt ļoti nozīmīgi arī, ņemot vērā IL kodolfunkciju-33(Interleikīns-33)kultivētos miofibroblastos. Apsverot IL kopējo ietekmi, jāpatur prātā iespējamā ietekme uz audu iekaisumu-33(Interleikīns-33)- trūkums ieslēgtsfibrozeattīstību. Iekaisums ir galvenais virzītājspēksfibroze. un vismaz plaušās iekaisuma citokīnu, piemēram, CCL8, fibroblastu sekrēcija veicina fibrozes patoloģiju. Tāpēc nevar automātiski pieņemt, ka novirze uz iekaisuma fibroblastisko fenotipu kavē ilgstošufibroze.

Mūsu atklājumi no šūnu kultūras liecina, ka laika gaitā pilnībā pārveidoti miofibroblasti var samazināt kodola IL-33(Interleikīns-33). Lai gan IL-33(Interleikīns-33)tiek samazināts fibroblastu kultūrās ar ilgstošu TGF-B iedarbību. IL-33-izsīkuma efekts saglabājas, visticamāk, pateicoties lielākam pilnībā diferencētu miofibroblastu īpatsvaram kultūrā. Šis novērojums apstiprina arī hipotēzi, ka IL ietekme-33(Interleikīns-33)ir saistīts ar fenotipa konversijas modulāciju, nevis ar tiešu intracelulāru mijiedarbību, kas kavē profibrotisku signālu pārraidi.

Turpmākie eksperimenti ir jāizstrādā, lai izpētītu kodolenerģijas IL ietekmi-33(Interleikīns-33)funkcionēt fibroblastos dažādos apstākļos un identificēt iesaistītos molekulāros mehānismus. Ļoti interesanta pieeja būtu kartēt I-33 aizņemtos hromatīna reģionus aktivizētos fibroblastos, izmantojot hromatīna imūnprecipitāciju, kam seko dziļa sekvencēšana, un mijiedarbības partneru identificēšana ar imūnprecipitācijas un masas spektrometrijas palīdzību. Vēl viena pieeja būtu vienas šūnas transkripcijas profilēšana. Šajā kontekstā ir arī vērts pieminēt, ka mūsu peļu in vivo dati tika papildināti ar in vitro eksperimentiem ar cilvēka fibroblastiem. Tā kā primārās šūnu kultūras no cilvēka nierēm mums nav bijušas viegli pieejamas, mēs, izvēloties izpētīt un paplašināt in vivo datus mehāniskā in vitro modelī, par prioritāti piešķīrām nozīmi interesējošajam ātrumam, nevis atbilstībai interesējošajam orgānam.

Mūsu apvienotie atklājumi padara vilinošu ierosināt modeli, kurā agrīna audu bojājumu izraisīta mezenhimālo/fibroblastisko šūnu aktivācija inducē starpposma fibroblastisko fenotipu ar augstu kodola IL ekspresiju-33(Interleikīns-33)un pārsvarāiekaisumaIespējas. Ja nav turpmāku audu bojājumu, šis kodola IL-33(Interleikīns-33)var darboties, lai kavētu pilnīgu pārvēršanos par ekstracelulāru matricu veidojošu miofibroblastisku fenotipu, tādējādi novēršot pārmērīgu rētu veidošanos un saglabājot orgānu darbību. Tomēr, ja bojājošais stimuls saglabājas, piemēram, UUO, IL aizsargfunkcijas{{2} }(Interleikīns-33)ir ignorēti, un IL-33(Interleikīns-33)var pat izdalīties no aktivētiem fibroblastiem, lai, aktivizējot ST2, radītu profibrotiskas darbības. Šajā kontekstā farmakoloģiska iejaukšanās, kuras mērķis ir ārpusšūnu IL-33(Interleikīns-33)un tāpēc IL-33-ST2L ass pro-iekaisuma un profibrotiskā signāla bloķēšana var būt noderīga iekaisuma un fibrozes slimību ārstēšanā.

Atsauces

1. Rankin,ALet al.IL-33(Interleikīns-33)izraisa I-13-atkarīgu ādufibroze.. Immunol.184, 1526-1535 (2010).

2.McHedlidze, T.et al.Interleikīns-33-atkarīgās iedzimtās limfoidās šūnas mediē aknasfibroze. Immunity 39,357-371(2013).

3. Wynn, TA&Ramalingam, TR Mechanisms offibroze: ārstnieciskais tulkojums fibrotiskajai slimībai.Nat. Med. 18, 1028-1040 (2012).

4. Chen, W. Y et al Upregulation ofinterleikīns-33obstruktīva nieru bojājuma gadījumā. Biochem.Biophys. Res.Commun.473, 1026-1032 (2016).

5. Liang, H. et al.Interleikīns-33signalizācija veicina nierufibrozepēc išēmijas-reperfūzijas.Eur.J.Pharmacol.812,18-27 (2017).

6. Kuchler, AMet al. Kodolenerģijainterleikīns-33parasti tiek izteikts miera stāvoklī esošajā endotēlijā, bet ātri tiek zaudēts pēc angiogēnas vai proinflammatoriskas aktivācijas. Am. J. Pathol.173, 1229-1242 (2008).

7. Cayrol, C. & Girard, J, P, The IL-1-like citokine IL-33(Interleikīns-33)tiek inaktivēts pēc kaspāzes nogatavināšanas-1. Proc. Nat. Akad. Sci US.A. 106, 9021-9026(2009).

8. Sponheim, J. et al. Ar iekaisīgu zarnu slimību saistītainterleikīns-33galvenokārt tiek izteikts ar čūlu saistītos miofibroblastos. Am. I. Pathol.177, 2804-2815 (2010).

9. Sundnes, O. et al. Epidermas ekspresija un regulēšanainterleikīns-33homeostāzes un iekaisuma laikā: spēcīgas sugu atšķirības. J. Izmeklēt. Dermatol.135,1771-1780(2015).

10. Roussel, L., Erard, M., Cayrol, C. & Girard, JP. Molekulārā mīmika starp Ⅱ-33 un KSHV, lai pievienotos hromatīnam caur H2A-H2bacidic kabatu.EMBO Rep. 9, {{6 }}(2008).

11. Ali, S. et al. Divfunkciju citokīns IL-33(Interleikīns-33)mijiedarbojas ar transkripcijas faktoru NF-kappaB, lai mazinātu NF-kappaB stimulēto gēna transkripciju. J. Immunol. 187, 1609-1616 (2011).

12. Shao, D. et al. Kodols I-33 regulē šķīstošo ST2 receptoru un IL-6 ekspresiju primārajās cilvēka arteriālās endotēlija šūnās un samazinās idiopātiskas plaušu arteriālās hipertensijas gadījumā. Biochem.Biophys. Res Commun.451, 8-14 (2014).

13. Bessa, J. et al. Izmainīta IL-33 subcelulārā lokalizācija(Interleikīns-33)noved pie neatrisināma letāla iekaisuma. J.Autoimmun.55,33-41(2014).

14.Lynch, MD & Watt, FMFbroblastu neviendabīgums: ietekme uz cilvēka slimībām.J. Clin.Investig.128, 26-35 (2018).

15. Pakshir, P. & Hinz, B. The Big Five infibroze: Makrofāgi, miofibroblasti, matrica, mehānika un komunikācijas traucējumi.Matrix Biol. 68-69,81-93(2018).

Piezīme:iepriekš minētais nav pilns atsauces saraksts