文摘

过氧物酶体proliferator-activated受体(PPARs)显示调节脓毒症的病理状态通过调节释放高机动组框1 (HMGB1),一个著名的促炎介质的脓毒症。Ligand-activated PPARs明显抑制脂多糖(LPS)诱导释放HMGB1在原始264.7细胞。PPAR的配体中,罗格列酮的影响,PPAR的特定的配体 ,优越的抑制HMGB1释放引起的有限合伙人。这种效应在细胞接受罗格列酮有限合伙人或有限合伙人后治疗前,表明罗格列酮在治疗和预防是有效的。消融的PPAR 小干扰RNA或PPAR GW9662-mediated抑制 废除了罗格列酮对HMGB1释放的影响。此外,PPAR的过度 显著疗效增加释放HMGB1罗格列酮的抑制效果。此外,罗格列酮抑制LPS-induced的toll样受体4信号分子的表达,表明罗格列酮调节释放HMGB1的可能机制。值得注意的是,奥巴马政府的罗格列酮对小鼠生存率改善LPS-induced内毒素的动物模型,降低水平的循环HMGB1在哪里。总的来说,这些结果表明,PPARs扮演重要的角色在细胞炎症反应通过抑制HMGB1释放。

1。介绍

高机动组框1 (HMGB1)是一种高度保守的非组蛋白的核内蛋白,展品根据其不同功能细胞的位置。在细胞内舱,它参与的基本细胞过程如转录、复制和DNA修复(1]。除了其细胞内功能,细胞外HMGB1在炎症反应中起着重要的作用积极从强调细胞分泌2]。促炎HMGB1作为重要的细胞因子的属性是第一次有记录的一份报告中表明HMGB1积极通过激活巨噬细胞分泌,后期作为中介的杀伤力在脓毒症小鼠模型(3]。此外,循环HMGB1含量升高与延迟时尚在小鼠模型和脓毒症患者的特点是压倒性的炎症和免疫反应,导致组织损伤,多器官衰竭和死亡(3- - - - - -5]。最近的报告表明,HMGB1败血症的中介后期,作为一个关键调节器在急性和慢性炎症2,3]。事实上,管理anti-HMGB1抗体或抑制剂,如丙酮酸乙酯和尼古丁,大大保护小鼠免受LPS-induced急性组织损伤和致命的内毒素(3,4,6- - - - - -8]。值得注意的是,这些试剂对HMBG1赋予细胞保护延迟内毒素杀伤力,即使应用在急性期后细胞因子反应已经见顶,解决(3,6,8,9]。

过氧物酶体proliferator-activated受体(PPARs),核激素受体家族的成员,配体依赖性转录因子是具有多种生物功能(10,11]。三个不同的PPAR亚型已确定,PPAR (NR1C1), PPAR / (NR1C2)和PPAR (NR1C3),是由不同的基因编码显示大量的氨基酸相似性,特别是在DNA和配体结合域11]。所有PPARs充当与视黄素X受体(RXR)和形成具有多效性的影响在脂质和糖代谢的调节,以及细胞分化和增殖(10- - - - - -12]。最近,已经有大量的兴趣PPARs参与炎症过程(13]。PPAR配体抑制炎症基因的表达,可以负面干扰促炎转录factor-signaling通路在血管和炎症细胞(14- - - - - -16]。此外,PPAR监管水平差异在各种炎症性疾病在人类,这表明配体PPAR代表新的有前途的治疗与炎症相关疾病的治疗(14]。

尽管PPARs显示抗炎作用在单核细胞/巨噬细胞和血管细胞(14- - - - - -16),对他们的参与endotoxin-mediated HMGB1的释放。在这里,我们表明,PPARs参与LPS-induced HMGB1的规定发布264.7原始细胞,罗格列酮和政府,PPAR的特定的配体 ,减毒内毒素杀伤力通过抑制HMGB1在脓毒症小鼠模型。

2。材料和方法

2.1。材料

GW501516,王寅- 14643,GW9662获得Calbiochem (La Jolla、钙、美国)。5 - [[4 - (2 - (methyl-2-pyridinylamino)乙氧基)苯基)甲基]2,4-thiazolidinedione(罗格列酮)从开曼群岛获得化学公司(美国安阿伯市MI)。多克隆抗体特定PPAR ,PPAR / ,PPAR ,单核细胞化学引诱物蛋白1 (MCP-1)、肿瘤坏死因子- (肿瘤坏死因子- )、巨噬细胞炎性蛋白1 (MIP-1 )和辣根过氧化物酶(合)共轭免疫球蛋白由圣克鲁斯生物技术(圣克鲁斯、钙、美国)。兔多克隆抗体特定 肌动蛋白、脂多糖(LPS,大肠杆菌0111:B4), Polyinosinic-polycytidylic酸(聚(我:C)),和朱红色年代的解决方案是从Sigma-Aldrich有限公司购买(圣路易斯。密苏里州,美国)。单克隆抗体的特定HMGB1 phospho-I B 诱导一氧化氮合酶(间接宾语),骨髓分化主要反应基因88 (MyD88)从Epitomics购买(美国伯林盖姆,CA)和BD生物科学(美国加利福尼亚州圣何塞),分别。TIR-domain-containing adaptor-inducing干扰素- (TRIF)从abcam购买(英国剑桥)。其他试剂可用的最高等级。

2.2。细胞培养和激励

264.7原始细胞,小鼠macrophage-like细胞系,来自美国类型文化集合(美国弗吉尼亚州马纳萨斯)。细胞被维护在杜尔贝科修改鹰的介质(DMEM)含100 U /毫升青霉素和100年 g / mL链霉素,补充heat-inactivated 10%胎牛血清在37°C下95%的空气和5%的公司的氛围2。264.7原始细胞( 细胞)镀在60毫米文化菜肴。confluency 60%,与血清DMEM培养基的细胞培养24小时,然后用LPS刺激(100 ng / mL)表示试剂的存在与否。

2.3。免疫印迹分析

细胞治疗与指定的试剂清洗与冰冷的PBS和细胞溶解PRO-PREP蛋白质提取解决方案(韩国首尔的基因内区生物技术)。一个整除的细胞溶解产物受到SDS-polyacrylamide凝胶电泳(sds - page)和转移到Hybond-P+聚乙二烯二氟化物膜(英国Amersham生物科学有限公司、英国)。膜在一夜之间被封锁在4°C,有5%的脱脂牛奶Tris-buffered盐水(TBS)含0.1%渐变20。膜在一夜之间被孵化在4°C,在TBS包含表示特定的抗体1% BSA和0.05%渐变20。最后,膜被孵化2 h在室温下与peroxidase-conjugated山羊抗体稀释1:3000。在TBS包含广泛的洗后0.1% BSA和0.1%渐变20日immuno-reactive乐队被发现使用West-ZOL +(生物技术基因内区、首尔、韩国)。

2.4。HMGB1的确定

同等整除的条件培养基从264.7同等数量的原始细胞被用来确定HMGB1释放到培养基的数量。平等的条件培养基混合80%冰冷的丙酮和孵化−20°C 1 h。蛋白质颗粒在离心后沉淀在4°C 16000 g 10分钟。冰冷的丙酮洗涤后80%,颗粒在sds - page resuspended样品缓冲和进行免疫印迹分析。

2.5。建设对PPAR短发卡RNA (sh) 和基因沉默

两个互补的寡核苷酸55-mer siRNA模板,PPAR编码老鼠 短发卡RNA (sh)Bam你好,三世悬岩,是为了打倒PPAR 。被使用的寡核苷酸(感觉)5′-GATCCGGATGCAAGGGTTTCTTCC TTCAAGAGAGGAAGAAACCCTTGCATCCTTA-3′(反义)5′-AGCTT AAGGATGCAAGGGTTTCTTCCTCTCTTGAAGGAAGAAACCCTTGCATCCG-3′。孵化的寡核苷酸被退火混合寡核苷酸PCR thermocycler,使用下面的简介:90°C 3分钟,其次是37°C 60分钟。退火寡核苷酸被克隆到Bam你好,4.1 III-digested表达载体pSilencer巨细胞病毒hygro质粒(美国Ambion、奥斯汀、TX)。相同的向量编码一个发夹核序列中没有鼠标数据库构建和用作炒成分控制。所有DNA寡核苷酸合成由Cosmo有限公司有限公司(韩国首尔)。序列的寡核苷酸(5′-AAGGATGCAAGGGTTTCTTCC-3′)是PPAR的目标 序列对应位置在PPAR 547 - 564 信使rna。转染264.7原始细胞与100年被选中 g / mL潮霉素,降价是经免疫印迹的效率。小干扰RNA (si)研究了如前所述[15]。

2.6。质粒构建

哺乳动物表达载体pcDNA3.1-PPAR 被构造成前面描述的(17]。

2.7。实时聚合酶链反应分析

总RNA分离使用试剂盒试剂(美国表达载体,卡尔斯巴德,CA),和反向转录成cDNA TOPscript RT DryMIX工具包(Enzynomics、首尔、韩国)。等量的cDNA被稀释,放大了实时PCR使用转子基因rg - 3000 (Corbett生命科学,悉尼,澳大利亚)10 L反应体积含1 x SYBR PCR反应混合液(美国试剂盒,瓦伦西亚,CA)和10 引物。在最初变性步骤5分钟在95°C条件骑车40周期的10年代在95°C, 10 s 58.5°C, 10 s在72°C。对每个样本的正常化,GAPDH引物被用来测量GAPDH互补脱氧核糖核酸。使用的引物如下:MyD88,向前5′-GGAGATGATCCGGCAACTAGAA-3′;反向5′-ATTAGCTCGCTGGCAATGGA-3′;TRIF,向前5′-TTCCAGCCACTCCATTCTCATC-3′;反向5′-GTAACGTATGTCCCCAACTCCA-3′;GAPDH,向前5′-CATGGCCTTCCGTGTTCCTA-3′;反向5′-CCTGCTTCACCACCTTCTTGAT-3′。褶皱的变化目标相对于GAPDH基因的互补控制由δδCT方法(18]。

2.8。动物模型血清内毒素和分析

动物研究都是批准的机构建国大学动物保健委员会。内毒素诱导在BALB / c小鼠(男,6 - 7周,20 - 25克)细菌内毒素的腹腔内注射(10毫克/公斤,大肠杆菌有限合伙人0111:B4),如前所述3,6]。简而言之,BALB / c小鼠获得Koatech(平泽市、韩国)和安置在一个无菌的环境。标准的无菌实验室饮食和水随意控制环境条件下,12 h光/暗周期06:00时(光)。BALB / c小鼠随机分为四组:注射LPS(10毫克/公斤),注射LPS(10毫克/公斤)+罗格列酮(10毫克/公斤),注射LPS(10毫克/公斤)+罗格列酮(10毫克/公斤)+ GW9662(1毫克/公斤)或注入GW9662(1毫克/公斤)。另一组BALB / c小鼠用罗格列酮治疗后(10毫克/毫升)有限合伙人(10毫克/公斤)注入。有限合伙人死亡率记录长达2周后注射,以确保没有额外的死亡发生。为测量等离子体HMGB1的水平,BALB / c小鼠注射LPS受到脓毒症的罗格列酮如上所述的存在与否。20 h后,血液收集,允许凝结在室温下2小时,然后离心20分钟1500 g。血清中循环HMGB1的水平是由免疫印迹分析。

2.9。统计分析

数据表示为手段 SE。统计学意义是取决于学生的 以及或者与事后Bonferroni方差分析测试。的值 被认为是具有统计学意义。

3所示。结果

3.1。由配体激活PPARs抑制LPS-Induced释放HMGB1在原始264.7细胞

调查是否PPARs展览264.7原始细胞生物功能,组成型表达PPARs检查。观察表达三个PPAR亚型(图1(一)),这表明所有的PPAR亚型可能在264.7原始细胞生物活性。是否激活PPARs的配体影响内源性HMGB1内源性表达或释放,264.7原始细胞处理有限合伙人24 h, HMGB1的释放是测量。水平的分泌HMGB1在LPS处理显著增加,这增幅明显抑制PPAR配体的存在,暗示的参与PPARs LPS-induced的抑制HMGB1释放(图1 (b))。PPAR的配体、罗格列酮、PPAR的特定的配体 是优于其他LPS-induced HMGB1释放的抑制。分泌的水平相比,有限合伙人和配体的PPARs内生HMGB1(图的表达水平的影响1 (c))。这些结果表明,PPARs参与LPS-induced HMGB1发布的规定,但不是HMGB1表达的调节。配体的浓度下用于这些实验、细胞保留良好的可行性实验时间框架内使用,由台盼蓝排斥法(请参见图1补充网上http://dx.doi.org/10.1155/2012/352807)。

3.2。罗格列酮抑制聚(我:C)全身释放HMGB1在原始264.7细胞

研究罗格列酮是否具有特定效应对LPS刺激的抑制HMGB1版本,264.7原始细胞被刺激与聚(我:C),一个著名的toll样受体的配体(TLR) 3、存在与否的罗格列酮24 h。罗格列酮显著抑制保利(我:C)全身HMGB1释放HMGB1的但不影响表达水平(图2),这表明罗格列酮对抑制HMGB1释放的影响不仅限于有限合伙人。

3.3。罗格列酮也变弱LPS-Induced释放HMGB1在264.7原始细胞接种后有限合伙人的待遇

之前因为使用罗格列酮对细胞治疗与LPS有效的抑制LPS-induced释放HMGB1,罗格列酮的影响提供时间点以下时有限合伙人检查治疗。细胞处理有限合伙人时,增加的程度在24小时释放HMGB1被检测到,这增加显著降低LPS后向细胞供应罗格列酮治疗。这种效应细胞中观察到当罗格列酮是管理有限合伙人治疗后6 h,在较小程度上,在细胞接受罗格列酮18 h有限合伙人治疗后(图3),这表明罗格列酮可能是有用的治疗,以及预防HMGB1释放。

自从PPAR 据报道,调节炎症反应通过抑制促炎细胞因子(19,20.),罗格列酮的影响等炎性细胞因子的分泌TNF - 、MCP-1 MIP-1 被检查。MCP-1水平显著增加,MIP-1 和肿瘤坏死因子- 264.7在原始细胞处理有限合伙人24 h,而同时管理罗格列酮明显减少的影响有限合伙人MCP-1和MIP-1 ,但不是在肿瘤坏死因子的水平 (参见图2)补充。最后,罗格列酮的影响诱导一氧化氮合酶的表达(间接宾语)。的LPS-induced upregulation伊诺表达在罗格列酮的存在明显减弱,确凿的罗格列酮的影响在LPS引起的炎症的规定(见补充图3)。

3.4。依赖于PPAR Rosiglitazone-Mediated抑制HMGB1释放 在原始264.7细胞处理有限合伙人

检查PPAR的角色 rosiglitazone-mediated抑制HMGB1的释放引起的有限合伙人,264.7原始细胞治疗对PPAR核 或GW9662 PPAR的不可逆抑制剂γ(21]。在LPS-treated生264.7细胞,PPAR的加法 核或GW9662几乎完全废除了rosiglitazone-mediated抑制HMGB1释放(数字4(一)4 (b))。为了进一步确定内生PPAR的效果 LPS-induced HMGB1释放,击倒或PPAR的过度 使用特定的成分或vector-host系统分别进行了。264.7原始细胞稳定表达PPAR 建立了shRNA和展览PPAR水平的降低 表达,而PPAR 表达在细胞转染向量表达炒成分(图的影响4 (c))。这PPAR PPAR的差别-shRNA-mediated对这些 中和罗格列酮的抑制效应在HMGB1释放引起的有限合伙人(图4 (d))。此外,PPAR的过度 HMGB1释放了更加明显的影响(数据吗4 (e)4 (f))。这些数据清楚地表明,PPAR 直接调节LPS-induced HMGB1在264.7原始细胞释放。

3.5。罗格列酮抑制TLR4信号通路由LPS刺激

由于TLR4是参与LPS-induced HMGB1发布的规定(22,23),我们检查了罗格列酮是否会影响TLR4信号通路LPS-treated 264.7原始细胞。表达MyD88 TRIF, TLR4的关键分子适配器,增加RAW264.7细胞处理有限合伙人6 h,而同时管理罗格列酮显著降低MyD88和TRIF(数据的水平5(一)和5(b))。此外,罗格列酮还显著地抑制我的LPS-induced磷酸化 B (图5(c)),这表明PPAR的激活 罗格列酮的调节TLR4信号通路通过抑制MyD88 / TRIF LPS-induced表达式,并随之阻塞效应NF - B。

3.6。罗格列酮通过PPAR减弱Endotoxin-Induced杀伤力 介导的抑制HMGB1释放

进一步调查在活的有机体内相关性的在体外结果,初步评价罗格列酮治疗代理执行使用小鼠内毒素的标准模型。注射LPS显著增加小鼠的死亡率,而政府的有限合伙人之前罗格列酮治疗的存活率显著提高(图6(一))。这种效应的罗格列酮在GW9662的存在显著降低,表明PPAR的参与 在rosiglitazone-mediated提高存活率。晚期死亡罗格列酮和/或GW9662-administered动物没有观察到在2周后注射内毒素(数据未显示),表明罗格列酮管理局授予保护小鼠免受致命的内毒素。此外,罗格列酮在有限合伙人的后处理也提高了生存率,直到3 h(图6 (b)),表明罗格列酮治疗窗口。因为内毒素杀伤力corelated HMGB1释放(3,4,6- - - - - -8),罗格列酮的影响循环血液中HMGB1的水平。HMGB1血液水平显著增加了有限合伙人注入,而罗格列酮的政府几乎完全废除HMGB1的释放进入血液,由GW9662的存在(图逆转6 (c))。这些结果表明罗格列酮预防内毒素杀伤力在活的有机体内通过阻断HMGB1释放。

4所示。讨论

在目前的研究中,ligand-activated PPARs被证明抑制LPS-induced释放HMGB1,显示角色PPARs HMGB1释放的调控分子。罗格列酮,PPAR的特定的配体 优于其他PPAR配体的抑制HMGB1释放引起的有限合伙人的存在。这是第一个报告证明ligand-activated PPARs抑制LPS-stimulated HMGB1在264.7原始细胞释放。最近的一份报告表明,替米沙坦,PPAR的无选择性的配体 ,防止缺血后损伤通过PPAR通过部分抑制炎症反应 端依赖HMGB1-inhibiting机制(24]。另一方面,不同的调查表明,PPAR 受体激动剂troglitazone抑制HMGB1表达内皮细胞(25]。这与目前发现内生PPARs HMGB1表达不受配体激活,而配体激活PPARs导致HMGB1释放原始264.7细胞处理有限合伙人。没有确凿的数据尽管PPAR HMGB1表达的诱导配体并没有观察到即使在配体浓度高达100人 (数据未显示)。然而,可能的是,这种差异可能是由于不同的配体或不同的细胞类型在这些调查报告。因此,进一步的研究需要阐明PPAR的角色 HMGB1的规定由有限合伙人。

特别感兴趣的是PPAR的配体激活的可能性 可能参与脓毒症的病理生理学。的ligand-activated PPAR 引起显著衰减有限合伙人或聚(我:C)全身释放HMGB1。此外,罗格列酮预处理或管理post-LPS治疗抑制LPS-induced释放HMGB1表明HMGB1罗格列酮是有效监管的释放HMGB1的治疗和预防。此外,PPAR的管理 配体减少了endotoxin-induced杀伤力有限合伙人的老鼠和减少循环HMGB1的水平,表明PPAR的影响 感染性休克是HMGB1依赖。这一发现与先前的研究中,高水平的HMGB1在严重脓毒症患者和动物模型的内毒素(3,4,26,27),这表明HMGB1可能在脓毒症的过程中发挥着至关重要的作用。PPAR 也被报道通过抑制促炎细胞因子介导炎症反应,如肿瘤坏死因子- 白介素(IL) 6,伊诺(19,20.,28]。然而,很少有人知道PPAR的监管作用 HMGB1释放,炎症反应的后期阶段中介在体外在活的有机体内。因此,这些结果表明,在病理条件下,PPAR 可能发挥重要作用作为抗炎分子介质通过抑制早期和晚期阶段。

PPAR的机制 控制LPS-induced HMGB1释放尚不清楚。作为转录因子,PPAR 主要是调节基因表达通过其与其heterodimeric伙伴RXR绑定到一个特定的识别网站,称为过氧物酶体扩散国的反应元素(PPRE),在目标基因的启动子区域29日]。然而,共识PPRE主题不是老鼠或确认的人类HMGB1的启动子区域(25]。因此,PPAR的监管机制 释放HMGB1可能继发效应导致的结果修改相关的HMGB1易位,如乙酰化和磷酸化(30.,31日]。转译后的修改对于HMGB1释放HMGB1似乎是至关重要的30.,31日]。事实上,据报道,HMGB1广泛地修改,hyperacetylated LPS-activated单核细胞,释放参与炎症反应(31日,32]。虽然我们目前的数据显示,TLR4信号通路被PPAR的影响 激活,推断我们目前的数据等待进一步的研究揭示了PPAR 释放HMGB1介导监管机制引起的有限合伙人。

总之,这里给出的数据证明,PPAR 改变细胞的细胞反应细菌内毒素在体外在活的有机体内,因此支持PPAR的假设 参与炎症过程的衰减介质释放内毒素。因此,这项研究提供了新的见解PPAR的多效性的角色 通过释放HMGB1的规定,可能会导致更好的理解罗格列酮治疗的临床疗效炎症相关的疾病。

缩写

HMGB1: 高机动组框1
伊诺: 诱导一氧化氮合酶
有限合伙人: 脂多糖
MIP-1 : 巨噬细胞炎性蛋白1
MCP-1: 单核细胞化学引诱物蛋白1
MyD88: 88年骨髓分化主要反应基因
保利(我:C): Polyinosinic-polycytidylic酸
PPAR: 过氧物酶体proliferator-activated受体
PPRE: 过氧物酶体扩散者响应元件
RXR: 类维生素a X受体
成分: 小发夹RNA
核: 小干扰RNA
TLR: toll样受体
肿瘤坏死因子- : 肿瘤坏死因子-
TRIF: TIR-domain-containing adaptor-inducing干扰素-

作者的贡献

j·s·黄和e·s·康同样这项工作。

确认

这部分工作是支持由国家研究基金会(NRF)授予由韩国政府(2012 - 0005311)和下一代BioGreen 21项目(没有。PJ007980),农村发展管理、韩国。没有利益冲突、金融或否则,由作者声明。

补充材料

补充图1:PPAR配体对细胞活力的影响。RAW264.7细胞与不同浓度的王寅孵化- 14643(一个特定的PPAR激动剂α),GW501516(一个特定的PPAR激动剂σ)或罗格列酮(一个特定的PPAR激动剂γ为24小时)。细胞然后用冰冷的PBS,收获,混合了0.4%台盼蓝的解决方案。可行的细胞在细胞悬液使用血细胞计数器计数。数据表示为±SE (n = 6)的手段。

补充图2:罗格列酮对LPS-induced释放MCP-1 MIP-1β,TNF-α。RAW264.7细胞生长与血清培养基的60% confluency孵化24小时,然后用LPS刺激的存在与否,罗格列酮24 h。平等的条件媒体受到免疫印迹分析。朱红色年代染色被用作加载控制。

补充图3:罗格列酮对伊诺的表达的影响。RAW264.7细胞增长到60% confluency孵化24小时的无血清培养基,然后用LPS刺激的存在与否,罗格列酮24 h。总蛋白提取、分离的电泳和免疫印迹使用伊诺抗体。

  1. 补充数据