Tunnistaminen novel Syklo-2-riippuvaista geenien helikobakteeri-infektion vivo

tunnistaminen novel Syklo-2-riippuvaista geenien helikobakteeri
infektion in vivo
tiivistelmä
tausta
Helicobacter pylori
on keskeinen määräävä tekijä patogeneesissä hyvänlaatuisia ja neoplastisia mahalaukun sairauksia. COX-2 (COX-2) on indusoituva keskeinen entsyymi arakidonihapon aineenvaihduntaan ja on keskeinen välittäjä tulehdus ja syöpään. Ilmentäminen Cox-2
geeni on säädelty vahvistavasti mahalaukun limakalvon aikana helikobakteeri
infektiota mutta pathobiological seuraukset tehostetun Cox-2: n ilmentymisen ei vielä ominaista. Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää uusien geenien alavirtaan Cox-2 in vivo
mallissa, siten tunnistetaan potentiaalisia tutkimuksen roolin COX 2 helikobakteeri
synnyssä ja aloittamista ennen pahanlaatuisia muutoksia.
tulokset
geeniekspressioprofiilit mahalaukun limakalvon hiirten käsitellään tietyllä Cox-2-inhibiittorin (NS398), tai ajoneuvon analysoitiin eri ajankohtina (6, 13 ja 19 vk) kun helikobakteeri
infektio. Helikobakteeri
infektio vaikuttaa ilmentymistä 385 geenien yli koejakson, myös säätimet mahalaukun fysiologian, leviämisen, apoptoosin ja limakalvojen puolustus. Olosuhteissa Cox-2-estoon, 160 kohde-geenejä säädellään seurauksena H. pylori
infektio. Cox-2-riippuvaista osajoukkoa sisältyvät ne, jotka vaikuttavat mahalaukun fysiologiassa (gastriini, Galr1
), Epiteeliesteen toiminto (Tjp1, connexin45, Aqp5
), tulehdus (ICAM1
), apoptoosin (Clu
) ja leviämisen (GDF3, IGF2
). Käsittely NS398 yksin aiheutti ero ilmentymä 140 geenien, 97 joista ainutlaatuisia, mikä osoittaa, että nämä geenit säännellään olosuhteissa perustason Cox-2: n ilmentymisen.
Päätelmät
tutkimuksessa on tunnistettu paneeli novel Cox-2 riippuvainen geenit vaikuttavat sekä tavanomaisissa ja tulehdustilat aiheuttama helikobakteeri
infektio. Nämä tiedot tarjoavat merkittäviä uusia yhteyksiä Cox-2 ja tulehduksia, syövässä ja eheys.
Tausta
Helicobacter pylori
infektio liittyy monenlaisia ​​mahalaukun sairaudet kuten krooninen gastriitti, mahahaava tauti, limakalvon liittyvän imukudosmääriä (MALT) lymfooma, ja mahalaukun adenokarsinooman [1, 2]. Patogeenisyys bakteerin määritetään epidemiologista vaikutteita sekä bakteeri- ja isäntäsolugeenit [1, 3]. Bakteerikolonisaatiota mahalaukun limakalvon johtaa kehitystä krooninen tulehduksellinen infiltraatti, joka liittyy parannetun inflammatoristen välittäjien vapautumista, kasvutekijöiden ja reaktiivisten hapen aineenvaihduntatuotteiden [2, 4].
Indusoituva Cox-2-entsyymin ja sen konstitutiivisesti isoformi Cox-1 ovat keskeisiä säätelijöitä ihmisen prostaglandiini aineenvaihdunnan [5-7]. Lopputuotteet niiden entsyymiaktiivisuuden käsittävät paneelia prostaglandiinien ja tromboksaanien, jotka on tunnistettu kriittisiksi säätelijöinä perustavanlaatuinen fysiologisia ja patologisia prosesseja kuten verihiutaleiden aggregaatiota, synnytykseen, T-solujen kehitystä, tulehdus ja syöpään [5-7]. Cox-2 entsyymiaktiivisuus säädellään pääasiassa kautta de novo
synteesiä Cox-2-proteiinia [5, 6].
Mahalaukussa parannettu Cox-2
ilmentymisen aikana on käynyt ilmi helikobakteeri
-triggered gastriitti sekä limakalvon stressi leesiot, maha- haavaumat ja iskemian jälkeen /reperfuusiovaurio [8-10]. Cox-2 ja siihen liittyvän prostanoideja näyttävät myös osaltaan patogeneesiin mahasyövän. Mahalaukun adenokarsinooma ja syöpää edeltävät limakalvomuutoksia usein yli-ilmentävät Cox-2
geeni [11-14], ja kohonnut kasvaimensisäisenä Cox-2 taso näyttää liittyvän syvemmälle kasvaimen invaasio [15] ja useammin imusuonten etäpesäke [ ,,,0],16]. Lisäksi, Cox-2: n estäjien on osoitettu olevan tehokas tukahduttaa leviämisen ihmisen mahalaukun syövän solujen in vitro
[1, 17, 18] sekä kokeellista mahan adenokarsinooman nude-hiirissä [17]. Viime aikoina on kuitenkin useita raportteja ovat haastaneet käsitystä, että tämä anti kasvain aktiivisuus johtuu COX-2 itse [19]. Yksilöt ottaen Cox-estäjien on raportoitu näyttämään alennettu kehittymisen riski mahakarsinooman [20], mutta raportoitu kardiovaskulaarisia sivuvaikutuksia, jotka liittyvät krooniseen koksibien hallinto tarkoittaa, että kliiniset käyttö COX-estäjien anti-karsinogeeninen hoito on kiistanalainen (katsaus in [21]).
ilmentäminen Cox-2
geeni näyttää näin ollen tärkeä askel patogeneesissä hyvän- ja pahanlaatuisten mahalaukun sairauksien ja siksi, selventää paitsi sen osuus H. pylori
-riippuvaista synnyssä, mutta myös loppupään vaikutukset Cox estämällä huumeiden on erityisen kliinistä merkitystä.
Olemme aiemmin osoittaneet, että helikobakteeri
voivat suoraan vaikuttaa ilmaus Cox-2
mahalaukun epiteelisolujen läpi transkription mekanismeja, ja tunnistettu MAPK-ERK-riippuvaista aktivoitumista proksimaalisen cis
sääntelyvälineitä CRE-eBox elementti on keskeinen askel helikobakteerin
-suhteen on Cox-2
geeni [22] . Vaikka nämä tulokset vahvistettiin edelleen patofysiologisia välisen yhteyden bakteerin ja Cox-2
, molekyyli- efektoreita sijaitsee alavirtaan Cox-2 aikana mahalaukun H. pylori
infektion kyetty tunnistamaan.
Tässä analysoitiin geenin ilmentymistä mahan epiteelin hiirillä, joita hoidettiin Cox-2-spesifinen estäjä NS398, eri ajankohtina sen jälkeen, kun H. pylori
infektio käyttämällä DNA-mikrosiruja ja pystyivät määrittämään geenien ilmentyminen säätelee H. pylori
kautta Cox-2-riippuvaista ja riippumattomien mekanismien.
tulokset
määrittäminen Cox-2-inhibiittorin pitoisuuden
määrittää sopivan inhibiittoripitoisuuteen meidän helikobakteeri
-infektiomallia, PGE2 tasot mitattiin mahalaukun limakalvon jälkeen H. pylori
infektion läsnä ollessa tai poissa ollessa Cox-2 inhibition kanssa NS398. Infected hiiret osoittivat 50%: n lisäys PGE2 tasolla mahalaukun limakalvon. Hoito tartunnan hiirillä, joilla NS398 (10 mg /kg) johti vähenemiseen PGE2 siten, että se ei eronnut kontrolliryhmän (tuloksia ei ole esitetty). Siksi pääteltiin, että annos 10 mg /kg, oli riittävä tukahduttamaan Cox 2-vaikutusta, kun läsnä on H. pylori
-infektio.
Pitkäaikaisen annon erityisen Cox-2-inhibiittorin, NS398 ei vaikuta merkittävästi bakteerien kolonisaation tai tulehduksellisten tulokset
Kaikki hiiret tartunta ryhmät kolonisoituu helikobakteeri
, kuten määritettiin kvantitatiivisella kulttuuriin. Bakteerien määrää lisääntyi vain hieman välisenä aikana 6 ja 19 viikon ajan (kuvio 1A). Anto NS398 ei näyttänyt olevan merkittävää vaikutusta bakteerien kolonisaation. Infektio H. pylori
aiheutti alhainen keski grade gastriitti infektoituneissa hiirissä että taipumus lisätä vakavuus ajan, mutta ei johtanut haavaumia mahalaukussa tai näyttöä metaplasiaa (katso kuvio 1 B, ja kuviossa 1C vertailuja hiirten kussakin ryhmässä viikolla 13). Nämä havainnot ovat sopusoinnussa raportit muista tutkimuksista, joissa hiiriä infektoitiin vastaavia aikoja [23, 24]. Histologinen analyysi osoitti vehikkelin ja NS398 yksinään indusoi heikompilaatuisen gastriitti ajan (kuvio 1 B). Kuvio 1 Erityisellä Cox-2-inhibiittorin NS398 ei merkittävästi vaikuta bakteerikolonisaatiota tai tulehduksellisten tulokset. A. hoito NS398 ei vaikuta helikobakteeri
kolonisaatio C57 BL /6-hiiret. CFU noudetaan vatsat yksittäisten hiirten 6, 13 ja 19 viikon kuluttua infektion (täytetyt ympyrät). B. jakautuminen patologian arvosanat tartunnan ja valvonta hiirillä. Patologian pisteytettiin mukaan Sydney järjestelmään seuraavasti: ei tulehdusta (0), huono laatu, niiden ulkopuolella olevien gastriitti ja huono laatu lievä-aktiivinen gastriitti (1), keskimmäinen luokka lievä aktiivinen gastriitti (2). C. hematoksyliinillä ja eosiini värjätään parafiinileikkeillä 13 viikkoa infektion edustaja kuvia kuin tartunnan hiiriä hoidettiin vain vehikkelillä (V), ei tartunnan hiiriä hoidettiin NS398 (NS398), tartunnan hiiret (V + Hp
), ja tartunnan hiiriä hoidettiin NS398 (NS398 + Hp
). Viikolta 13 (17 viikkoa infektion jälkeen), kohtalainen aktiivinen gastriitti havaittiin sekä V + Hp
ja NS398 + Hp
ryhmiä. Alkuperäinen suurennus 20 ×, asteikko bar = 50 pm.
RNA eläimistä samanlaisia ​​tulokset ja kolonisaatio tasot (3 hiirtä per ryhmä) yhdistettiin ja käytetään suorittamaan tutkittavissa vertailua: ei-tartunnan vs. tartunnan (V vs.
V + Hp
), tartunnan versus NS398 käsitelty ja tartunnan (V + Hp vs
NS398 + Hp
), ja ei-tartunnan vs. ei-tartunnan ja NS398 käsiteltiin (V vs.
NS398) (kuvio 2A). Koe suunniteltiin, jotta voimme määrittää geeniekspressioprofiilien vuonna vatsat saavien hiirten ajoneuvon yksin tai NS398 ajoneuvojen, ja eristää nämä vaikutuksilta helikobakteeri
infektio. Kuvio 2 Global geenin ilmentymisen mahalaukun limakalvon hiirten H. pylori -infektio. A. Venn-kaavio havainnollistaa jakautuminen erilaisesti ilmaista geenien (yli 3 taittaa ylös tai alas) aikana tutkimuksen. Määrä geenejä kulkee raja-kriteerit on kullekin kokeellinen vertailu: Infected vs. ei-tartunnan hiiriä (V vs.
V + Hp
), tartunnan hiirillä versus NS398 käsitelty ja tartunnan hiirten (V + Hp vs
NS398 + Hp
), ja ei-tartunnan hiirillä versus NS398 käsiteltiin (V vs
NS398). Suluissa edustavat useita koko geenit eri ilmaistu kolmessa kokeellisen vertailuja. B. Trend Tontit edustaa maailmanlaajuista geeniekspressiota mitattiin 3 kokeellisen vertailuja. Jokainen piste y-akselien edustaa keskimääräistä ilmaus suhde geenien kulkee raja-kriteerien viikoilla 6, 13 ja 19 jälkeen hoidon aloittamista, eli yksi rivi edustaa yhtä geeniä. 33 infektioon liittyvää geeniä, jotka olivat eri ilmaistiin seurauksena NS398 hoito on korostettu punaisella kaikille vertailuissa. Cox-2 (Ptgs2) on merkitty keltainen viiva.
Global geeni-ilmentymisen mahalaukun limakalvon H. pylori
tartunnan hiirissä
RNA Tässä tutkimuksessa käytetyt uutettiin mahalaukun limakalvon
vain, ja histologiset analyysit mahat valmisteltu tällä tavalla ovat vahvistaneet, että lihaksen tai muun sidekudoksen taustalla limakalvo eivät sisältyneet valmisteluissa (ei kuvassa). Muutokset geenien ilmentyminen nähneet tässä tutkimuksessa ovat sen vuoksi erittäin todennäköisesti osoitus transkription vastaus rajoittuu että mahalaukun epiteelisolujen ja kehitysmaiden lymfosyyttinen ja granulosyyttistä infiltraatit jotka luonnehtivat krooninen helikobakteeri
infektio. Cut-off merkittäviä muutoksia geenien ilmentyminen oli asetettu p < 0,05 ja kolminkertaisiksi muutos [25].
Helikobakteeri
tartunnan hiiret, 385 geenit läpäissyt katkeilut kriteerit ainakin kerran tutkimuksen aikana (kuvio 2A). H. pylori
tartunnan hiirillä, jotka oli käsitelty NS398 oli 160 differentiaalisesti ilmentyvien geenien. Käsitellyillä hiirillä NS398 yksin, 140-geenit ilmentyvät differentiaalisesti (kuvio 2A). Käyttämällä subtraktiivisten lähestymistapa, geenit jaettiin alaryhmiin heijastavat merkittäviä kokeellinen vaikutukset: H. pylori
infektio, Cox-2 tukahduttaminen, ja Cox-2 tukahduttaminen infektion aikana.
Infektio H. pylori
indusoi monimutkainen kuvio globaalien geeniekspression aikana kokeen (kuvio 2B). Hoito tartunnan hiirillä, joilla NS398 johti selvä geeniekspression allekirjoitus, joka oli lisäksi vaikutusta infektion. Kolmekymmentä kolme geenien eri ilmaistuna tartunnan hiirillä oli seurausta NS398 hoidon (punainen korostettu geenejä), lisäksi vielä 107-geenit ilmenevät vain NS398 käsiteltyjen ja tartunta-hiirissä. Tällä tavalla alaryhmällä geenien määritelty Cox-2 riippuvainen geeneistä perustettiin. Me jaettu näiden geenien alaryhmiin voidaan helpottaa analysointia perustuu Gene ontologia luokkiin tehdään DAVID työkalu geenin merkintä on NCBI http: //david. Abcc. Ncifcrf. Gov /. Taulukko 1 sisältää valitun Cox-2-riippuvaista geenien (täydellinen lista voidaan löytää Muihin File 1, taulukko S2). Useimmat geenit osoittivat vaihtelevaa ekspressiokuviota osoittaa, että valvontajärjestelmien ja kumulatiiviset vaikutukset sekä infektio ja Cox-2 tukahduttaminen rooli geeniekspression yli time.Table 1 Koejärjestely
Viikko

-4 & -3
0
6
13
19
Hiiret (n) B Ajoneuvon vain
(V )
17
Mock infektio
hoito aloitetaan
5
6
6
NS398 (10 mg /kg) B (NS398)
17
Mock infektio
hoito aloitetaan
5
6
6
Vehicle plus helikobakteeri
(V + Hp
)
24
Tartuttaa SS1
Treatment alkavat
8
8
8
NS398 (10 mg /kg) plus helikobakteeri
(NS398 + Hp
)
24
Infect SS1
hoito aloitetaan
8
8
8
jälkeen viikon 0 hiiret saivat päivittäin sc. injektiot NS398 tai pelkästään vehikkeliä kuten on osoitettu. Hiiret tapettiin 6. 13 ja 19 viikon kuluttua hoidon aloittamisesta ja H. pylori
asuttaminen (cfu), sitten patologia tulokset määritettiin ja kokonais-RNA valmistettiin.
Vaikutus NS398 mahalaukun geeniekspressioprofiilien
Aiemmat tutkimukset Cox-2-inhibiittorin NS398 erilaisissa in vitro
ja in vivo
malleissa ovat osoittaneet se on erityinen estäjä Cox-2: n aktiivisuuden vähän tai ei lainkaan vaikutusta läheistä sukua, konstitutiivisesti ilmaisi Cox-1
[26, 27]. Tutkimuksessamme pitkäaikainen anto näytti olevan vaikutuksia geeniekspressiota, jotka ovat voineet ratkaista tai kompensoida jälkeen useita kuukausia, koska suuri osa geeneistä, jotka olivat sääteli jälkeen viikon 6 hallinto ei toisin ilmaista viikon jälkeen 13 (kuvio 2B ja taulukko 1). Vain 33 geenejä, jotka vaikuttivat NS398 myös säännelty infektiota vastaan. Täydellinen luettelo säätelemät geenit seurauksena NS398 hoito näkyy (Additional File 1, taulukko S3.
Täydentämiseksi "subtraktiivisten" menetelmä luokitella geenien tiedot koottiin käyttämällä valvomattoman lähestymistapaa. Itsestään tilaus matriisi (SOM) luotiin käyttäen kaikkia Cox-2 riippuvainen geeneistä, Kuvio 3 esittää SOM juoni COX2 riippuvaisten geenien tunnistettu tutkimuksessa (vasen paneeli), oikea paneeli esittää matriisin samat geenit osoittamaan vaikutusta H . pylori
infektio yksin samat geenit (katso myös taulukko 2). Yleisesti ottaen geenien putosi toiminnalliset luokat liittyneen epiteeliesteen toiminto, lisääntymistä ja ylläpitoon tai tulehdus (yhteenvetona kuviossa 3B) .table 2 kertainen muutos geenien ilmentyminen valittujen geenien säädellään seurauksena infektion H. pylori
ja /tai hoitoon erityisten Cox-2-inhibiittorin, NS398
SYMBOLI
GENE NIMI
GENE ontologisen

V vs V + Hp
V + Hp vs NS398 + Hp
V vs Ns398
6
13
19
6
13
19
6
13
19
Adn
adipsin
kymotrypsiinin aktiivisuus.
täydennys activation.
3.06
1.9
-1.32
-2.4
1.93
-1.07
-1.53
-2.56
-1.97
Akt3
thymoma virus esikasvaintekijän 3
aminohappoa phosphorylation
-1.52
6.68
-1.02
-1.09
1.28
1.33
-1.44
-1.03
-1.06
AV148957
Connexin 45
vesi transport
1.39
-3.25
-1.04
1.29
-1.11
1.39
1
1.09
-1.01
Ccl5
chemokine (CC motiivi) ligandi 5
kemokiinin aktiivisuutta.
Tulehdusreaktio
1,23
-1,13
3,01
1,08
-1,13
-1,54
-1,21
1,48
1,08
vammaisyleissopimuksen. Dmbt1
poistettu pahanlaatuisen aivokasvaimen 1 /CRP ductin, muclin
sieppaajareseptori aktiivisuutta.
kasvain suppressor
4.15
-3.15
7.74
-2.64
-2.09
-2.15
1.78
1.28
-1
Gast
gastrin
hormone aktiviteetti
6.37
-1,21
1,8
-8,41
-1,87
-1,01
1
-2,35
1,45
Hsp70-3
lämpöshokkiproteiini 1A
chaperoniproteiiniin activity
5.3
-1.86
1.31
-5.41
1.13
-1.15
3.23
-1.35
1.11
Icsbp1
interferon konsensus seuraavat sivut. sitovan proteiinin 1
immuunivaste; transkriptio regulation
1
-1.31
3.36
1.19
1.23
-1.39
1
2.04
-1.37
Ifi47
interferon gamma indusoituva proteiini
ATP: n sitoutuminen activity
1.3
-1.29
6.03
1.2
-1.13
-1.97
-1.85
-1.29
1.45
Ly75
lymphocyte antigeeni 75
puolustusvasteeseen
1,23
-2,25
3,37
1,36
-1,15
1
1
1
1,39
Mup5
suuri virtsan 5
feromoni sitoutumisaktiivisuutta liikenne; transporter activity
4.94
-1.08
3
-6.56
-1.23
-2.5
7.56
-1.5
1.31
Ptgs1
prostaglandin-endoperoxide syntaasi 1
prostaglandiini biosynthesis
-1.36
-1.03
-1.02
1.16
1.03
1
1.26
1.47
1.12
Ptgs2
prostaglandin-endoperoxide nopaliinisyntaasin 2
prostaglandiini biosynthesis
1.27
4.34
1.47
-1.02
1.17
1
-1.55
-1.24
-1.47
Odc
Ornithine decarboxlyase
karboksi- lyaasiaktiivisuus
1,05
-1,69
-1,19
-1,34
-3,12
-1,11
1,94
-1,4
1,23
Slc7a11. cd98 valo
liuenneen aineen kantaja perheen 7 jäsen 11. CD98 valo
kationinen aminohappo transporter
1.37
3.42
1.19
1.09
2.24
1.33
-1.7
-1.64
-1.07
Tff1
trefoil kerroin 1
vastaus wounding
-2.94
5.57
-3.06
-2.28
9.16
-1.56
-1.37
-6.56
2.84
Tgtp
T-cell erityiset GTPaasina
GTP sitova aktiivisuus
1,26
-1,24
8,29
1,55
-1,17
-2,72
-1,37
1,31
1,43
The Gene ontologia (GO) luokitus osoittaa geenin toimintaan. täydellinen luettelo ekspressiotason kaikkien geenien tutkimuksessa voidaan löytää Additional File 1, taulukot S1-3.
kuvio 3 Expression pattern of Cox-2-riippuvaista geenejä. A. Kaksiulotteinen itse tilaus matriisi (SOM) cluster osoittaa suhteellinen ilmentymistaso kaikissa Cox-2 riippuvaisia ​​geenejä tunnistettu tässä tutkimuksessa (p > 0,05). Up-tai alas-asetukset on merkitty punaisella, tai sininen varjostus vastaavasti. Musta varjostus osoittaa samankaltainen geenin ilmentyminen molemmissa näytteissä. näkyy ruudun oikeassa reunassa klusterin peräisin geenistä ilmentämiskuviota NS398 käsitellyissä hiirissä (V + Hp
vs NS398 + Hp
). vasemmassa paneelissa näkyy ilmaus samasta geenien tartunnan hiirillä (ryhmittämätön). Gene toiminnot ja kirjallisuusviitteet merkitystä helikobakteeri
infektio on esitetty taulukossa 3. geenit sovittamalla näkyvin toimintakategorioihin on korostettu väri: leviämisen /apoptoosin (vaalean sininen ), epiteelin eheys (oranssi), tulehdusreaktio (punainen) ja mahalaukun fysiologia (vihreä) B. kaavio kokonaisvienti fysiologinen vaikutus Cox-2 riippuvainen geeneistä aikana kokeen, geeni luokat ovat värillisiä kuten A.
Vahvistus ilmaisun valittujen Cox-2 riippuvainen geeneistä
keskimääräinen muutos ilmentymistason Cox1 (Ptgs1) B ja COX2 (Ptgs2) B, ja valikoima COX2 riippuvaisten geenien tulehdus (solunsisäinen adheesiomolekyyli 1, ICAM1
; Transformoiva kasvutekijä b1, Tgfb1
), mahalaukun toiminto (Gastriini, Gast
), este toiminto (akvaporiini 5, Aqp5;
tiiviin liitoksen proteiini 1, Tjp1
) ja lisäkasvu /syövän synnyn (ornitiinidekarboksylaasi , Odc1
) määritettiin yksittäisten hiirien kaikkina ajankohtina reaaliaikaisella PCR (Additional File 1, taulukko S4). 94%: ssa tapauksista muutoksen ilmaisu voidaan vahvistaa (ylä- tai alaspäin säädellään yli kolminkertaiseksi katkaista kriteerit).
In NS398 hoidetuissa hiirissä, ilmaus Tjp1
kasvanut dramaattisesti alkuvaiheessa tutkimuksen verrattuna tartunnan hiirissä (kuvio 3). Hiiren EST homologinen konneksiini 45 (AV148957, Gja7) väheni myös tartunnan saaneissa hiirissä, riippumatta NS398 hoidon, kuten mahalaukun akvaporiini Aqp5 (kuvio 3). Tämä viittaa siihen, että Cox-2-estoon on vaikutusta helikobakteerin
välittämän vaikutuksen mahalaukun suojavaikutuksen, siis tutkimme asiaa tarkemmin in vitro
mallissa. Western blot-analyysi osoitti, että infektio helikobakteeri
johti myös kasvaa Zona occludens 1 (ZO1, Human homologi Tjp1) proteiinin ilmentymistä in vitro
in MKN28 mahalaukun epiteelisolujen, ja että tämä kasvu estyi vuonna läsnä NS398 (kuvio 4A). Mielenkiintoista on, että tämä vaikutus oli riippumaton, kun läsnä on ehjä tyypin IV eritystä järjestelmä, tai läsnäolo sytotoksiinin VacA, kuten H. pylori
deleetiomutanttien indusoi myös ZO1 ilmentymistä (kuvio 4B). Expression of ODC vähennettiin MKN28 käsitellyissä soluissa NS398 (kuvio 4C), ja se oli myös riippumaton läsnäolo funktionaalisen tyypin IV osassa laitteessa tai VacA. Kuva 4 Cox-2 riippuvainen ilmentymä ZO1 ja ornitiinidekarboksylaasin in MKN28 soluissa riippuvainen helikobakteeri-infektiota. A. ilmentäminen zona occludens-1 (ZO1) määritettiin western blot 6 tuntia infektion in MKN28 soluissa joko helikobakteeri
villityypin P12 tai isogeenisissä mutantit puuttuu koko CAG PAI (PAI), tai VacA (VacA). ZO1 oli jopa säännelty infektion jälkeen, riippumatta CagA PAI tai VacA (ylempi), kun taas ilmentyminen väheni käsitellyissä soluissa NS398 (alempi). B. ilmentäminen ornitiinidekarboksylaasin proteiinia (ODC) ei vaikuttanut H. pylori
infektiota, mutta väheni läsnäollessa NS398.
Keskustelu
Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli parantaa tietomme roolia COX-2 in helikobakteeri
-triggered limakalvotulehdus tunnistamalla uusia loppupään molekyyli efektoreja. In vivo
lähestymistapa tässä on myös tietoa vuoden transcriptome tasolla, osaksi monimutkaisia ​​muutoksia, jotka tapahtuvat seurauksena kroonisen tulehdusvasteen helikobakteeri
infektio ja Cox-2-estoon.
molemmat helikobakteeri
infektio, ja NS398 hoito sai aikaan ainutlaatuisen transkription allekirjoitusta mahalaukun limakalvon hiirien huolimatta samankaltaisuus patologian tulokset ja kolonisaatio tiheys eri ryhmien (kuva 1). Tämä on kiinnostava, koska toisessa raportissa, jossa käytetään mallia limakalvon liittyvän imukudoksen lymfooma (MALT lymfooma), transkription profiileja BALB /c-hiirissä tartunnan H. heilmannii
määritettiin 12 jälkeen 24 kuukauteen, ja suuria muutoksia geenisäätelyn tapahtunut aiemmissa vaiheissa taudin (< 12 kuukauden lievästä kohtalaiseen patologia) [28]. Tämän ajan jälkeen, ryhmittely 300 eniten differentiaalisesti ilmentyvien geenien sallittu erottelun tartunnan hiirten ryhmiin vastaava lähes täsmälleen niiden patologinen luonnehdinta. Ottaen tietojemme, olisimme päätellä, että alkupuolella kehitysvaiheessa krooninen aktiivinen gastriitti, standardi patologia analyysi ei pysty havaitsemaan hienovaraista, mutta merkittäviä muutoksia limakalvolla.
NS398 nimenomaan inhiboi Cox-2 proteiinia, ja muutokset Cox-2
geenin ilmentymistä voisi odottaa, kun tartunnan hiiriä käsiteltiin tietyn Cox-2-inhibiittorin, joko seurauksena mahdollisesta palautemekanismin, joissa PGE 2 [29], tai korvaava mekanismi voittamiseksi entsymaattisen esto. Ei merkittävää muutosta Cox-2
ilmentymistä havaittiin in vivo
kuitenkin tukee käsitystä, että ilmaus Cox-2
geenin mahassa ohjataan eri tekijät. Cox-2 ilmentyy sekä tulehdus- ja mahalaukun epiteelisolujen [22], ja sen ilmentymistä voidaan kontrolloida eri mekanismeja eri solutyypeissä.
Pystyimme tunnistamaan osajoukko geenejä, jotka ilmentyvät differentiaalisesti seurauksena Cox -2 tukahduttaminen, korostaen vaikutuspiirissä Cox-estäjien mahalaukun tulehdus. Cox-2 riippuvainen geeneistä putosi lukuisia toiminnallisia luokkia, pääasiassa osallistuvien mahalaukun fysiologiassa (erityksen, liikkuvuuteen), epiteelin korjaus- ja lisääntymistä, ja tulehduksellisten välittäjäaineiden.
Gastrin (Gast
) on tärkeä välittäjä vatsassa [30-34] ja ilmaisun limakalvon vaikutti voimakkaasti, paitsi infektio helikobakteeri
, mutta myös tukahduttaminen Cox-2: n aktiivisuuden (kuvio 3, Additional File 1, taulukko S4). Sen lisäksi säätelijänä mahahapon eritystä, gastriini on ravintoketjun vaikutuksia ja säätelee lisääntymistä ja korjaus limakalvolla. Itse INS-GAS siirtogeenisiä hiiriä, jotka kärsivät hypergastri- kehittää kohdunkaulan infektion jälkeen helikobakteeri
[35]. Kehittäminen karsinooma rajoittaa kuitenkin miehillä tässä mallissa [35]. Muut työntekijät ovat myös havaittu, että Cox-2-estoon vaikutteita gastriinin ilmentymistä in vitro
kolorektaalisyövässä malli [34] ja myös Helikobakteeri
positiivinen mahasyöpäpotilaista [36].
Katsovat ilmaus apoptoosin välittämisessä kasvuerilaistumistekijä 3 (GDF3
) ja c-Myc (Mycs
) geenit korkeimmillaan viikolla 13, apoptoosin estävä geeni klusteriini (Clu
) voimakkaasti vähentynyt tänä ajankohtana. Yhdessä geenin ilmentymiskuvio on viittaavia siirtymän määrä lisäkasvu /apoptoosin epiteelin jälkeen 13 viikkoa infektion seurauksena NS398 hoitoon. Pidemmän aikavälin tutkimuksia olisi tarpeen selvittää, onko tämä vaikutus jatkuu tai toistuu. Useita geenejä, jotka on aiemmin havaittu olevan yli-ilmentynyt kasvaimissa (Mycs, CLU
) [37], tuumorisuppressorit (Patched, Ptch
), tai muuten mukana etäpesäkkeitä tai DNA: n korjaukseen: bikuniini ( Ambp
) [38], ornitiinidekarboksylaasi geeni (ODC
), Trefoil tekijä 1 (TFF1
) [39], insuliinin kaltainen kasvutekijä (IGF2
) [40] ja DNA: n korjaukseen proteiini 1 (Ddb1
), myös ekspressoituu differentiaalisesti NS398 käsiteltiin tartunnan hiirissä (kuvio 3). Ilmaisu kuvio oli monimutkainen kuitenkin, ja jotkut välittäjäaineiden yleensä tehostetaan Cox-2 tukahduttaminen, kun taas enemmistö oli alassäädetty (kuva 3). Tämä heijastaa todennäköisesti säätelyroolia Cox-2 osana verkkoa valvontamekanismeille epiteelin huoltoa. ODC
geeni, esimerkiksi koodaa keskeinen säätelyentsyymi tuotannon polyamiinien, jotka ovat välttämättömiä solujen lisääntymisen [41] ja sen on osoitettu olevan rooli rinnalla Cox-2 kehittämiseen atrofinen gastriitti [42, 43]. On ehdotettu, että COX-2-estäjät voivat estää ODC, ja tällä tavalla on vastuussa havaitusta antiproliferatiivisia vaikutuksia Cox-2-inhibiittorit [44]. Havaintomme Vähennysten ODC ilmentymisen seurauksena NS398 käsitelty helikobakteeri
infektion sekä in vivo
ja in vitro
tutkimuksissa (taulukko 1 ja kuvio 4C) on sopusoinnussa tätä käsitystä.
Helicobacter
infektio liittyy vahvasti induktion vahva Th1-tyypin tulehdusvastetta, joilla on korkea IFNy, joka indusoi muiden tulehduksellisten välittäjäaineiden, kuten iNOS ja COX-2-
, ja kiertää myös kasvutekijöitä kuten gastriini [45]. Tukee käsitystä siitä, että IFNy: lla keskeinen rooli houkuttelemaan ja aktivoimalla lymfosyytit [46, 47], havaitsimme, että ilmentyminen T-solunpintamarkkereiden ICAM1
[48, 49] ja CD86
ja ligandit (myydä
) [50] oli korkeimmillaan viikolla 13 infektoiduissa hiirissä. Interferoni riippuvainen GTPaaseja (Igtp
, Iigp vireillä
) säädellä antimikrobiaalista toimintaa IFNy on STAT1 riippuvaisella tavalla [51, 52], ja niiden ilmentyminen väheni dramaattisesti in NS398 käsitellyissä hiirissä loppuun mennessä tutkimus. Kaiken COX-2-aktiivisuuden johti vähentää ilmentymistä inflammatoristen välittäjäaineiden viikoilla 13 ja 19 (kuvio 3); Kiinnostavaa tämä muutos ei heijastunut patologian tulokset. Cox-2: n on osoitettu moduloivan Th1 /Th2-tasapainoa tulehdusvasteissa ja COX-2 käyttäen NS398 johti polarisaatio vasteen in vitro
stimuloitiin ihmisen PBMC: t kohti Th1 [53]. Kirjoittajat oletettu, että krooninen ilmentyminen Cox-2 ja tuotanto PGE2 johtaa inhibitioon tehokkuuden limakalvon immuunivasteen lisäämällä tilan toleranssi. Geenin ilmentymiskuvio havaitsimme tässä todellakin yhdenmukainen vaikutus Cox-2-inhibition tulehdusreaktion (katso kuvio 3 ja taulukko 1), vaikka ilmentymisen muutosten klassisen Th1 /Th2-välittäjäaineiden, kuten IL-12, I-10 ja IL-4 ei eronnut merkittävästi tutkimuksessamme.
Infektio H. pylori
on havaittu vahingoittavan epiteelin eheys ja useita mahdollisia mekanismeja tätä on raportoitu (tarkistetaan [54]). CagA, suuri helikobakteeri
patogeenisuus tekijä, kulkeutua osaksi epiteelisoluihin kautta tyypin IV eritystä laitteen [55, 56]. Tutkimukset koiran munuaisen solumallin (MDCK) osoitti, että CagA osakkuusyritysten kanssa tiiviin liitoksen sovitin proteiini zona occludens 1 (zo-1, hiirihomologin -tight risteyksessä proteiini 1, Tjp1) ja liitosadheesiomolekyyliin molekyyli (Jcam tai Jam), johtava pitkän aikavälin häiriöitä epiteeliesteen toiminnon in vitro
[57]. Vaikka olemme havaitaan lisääntynyttä ilmentymistä Tjp1
transkriptionaalisella tasolla NS398 käsiteltiin infektoiduille hiirille, Jcam
ekspressio ei vaikuttanut. Lisäksi EST, jolla on homologiaa konneksiini 45 (AV148957, Gja7
) ja Aqp5
vaikutti H. pylori
infektion riippumatta NS398 hoitoon (kuvio 3). Koska sekä konneksiini 45 ja Aqp5 ovat tietää rooli solujen välisen liikenteen veden ja pienet molekyylit, ja on olemassa kokeellista näyttöä, että konneksiini 45 vaikuttaa suoraan Tjp1 [58, 59], näyttää siltä, ​​että Cox-2 on myös rooli ylläpidossa veden tasapaino mahalaukun epiteelin. Tätä ajatusta tukee meidän in vitro
havaintoja COX-2 riippuvainen kasvu Zo-1-proteiinin ilmentymisen MKN28 soluissa. Toisin raportit Amieva et al. [57] Tätä vaikutusta ei liittyy CagA tilan helikobakteeri
(kuva 4). Estefunktio vaikutukset hiirimallissa on joka tapauksessa todennäköisesti johtua toimia CagA, sillä vaikka olemme huomanneet, että H. pylori
SS1 ilmaistuna CagA proteiini, emme pystyneet havaitsemaan translokaatio joko in vitro
tai in vivo
kokeissa (tietoja ei ole esitetty). Siksi näyttää siltä, ​​että H. pylori
infektio on lisämekanismien vaikuttaa epiteelin eheys. On myös huomattava, että toinen H. pylori
patogeenisuus tekijä, vakuoleja toksiini (VacA) aiheuttaa muodostumisen nestetäytteinen vacuoles epiteelisoluissa ja lisäksi tämä toiminta voidaan estää in vitro
by NS398 käsittely [60] . Koska mahan akvaporiini Aqp5 ilmentyy sivusuunnassa ja solujen väliset kalvot mahalaukun kryptissa [59], me spekuloida, että tämä pore vaikuttavat muutokset tiiviin liitoksen proteiineja, ja että se on rooli kehittämisessä turvotuksen epiteelin aikana infektio.
Useat julkaistut raportit ovat yrittäneet valottaa geenisäätelyn vuonna helikobakteeri
infektio käyttämällä mikrosirulla lähestymistapaa tutkia maailmanlaajuisia geeniekspressiota mahalaukun epiteelisolujen in vitro
[61-63] ( tarkistetaan [64]), raportoi nopea ylössäätöä tulehduksellisten välittäjäaineiden ja erilaisia ​​transkriptiotekijöiden olemaan tunnusmerkkejä ilmaisua kuvio.

• Laihdutusleikkaus ja Tyypin 2 diabeteksen parantamisen mekanismeista: matemaattisen mallin
• Antimikrobinen aktiivisuus luonnontuotteiden Helicobacter pylori: katsaus