6-Methylprednisolone làm giảm IRAK-M trong các tế bào osteoclast người và chuột và tăng cường hoạt động tiêu xương: một cơ chế giả định cho loãng xương do corticoid gây ra
Tóm tắt
Các tế bào osteoclast là những tế bào lớn, đa nhân, xuất phát từ sự hợp nhất của các đại thực bào. Chúng đóng vai trò trung tâm trong sự phát triển và tái cấu trúc xương thông qua quá trình tiêu xương và do đó là những chất trung gian quan trọng trong việc mất xương, dẫn đến loãng xương. Kinase liên quan đến IL-1R (IRAK)-M là một pseudokinase, hoạt động như một modul tiêu cực của các phản ứng miễn dịch bẩm sinh được trung gian bởi TLRs và IL-1R. Gần đây, có thông báo rằng IRAK-M cũng tham gia vào việc điều khiển sự phân hóa của đại thực bào thành osteoclast. Ngoài ra, các nghiên cứu cho thấy chuột knockout IRAK-M phát triển tính trạng loãng xương mạnh, gợi ý rằng việc điều chỉnh giảm phân tử này kích hoạt quá trình tiêu xương do osteoclast gây ra. Chúng tôi đã nghiên cứu tác động của glucocorticoid gây loãng xương, 6-methylprednisolone (6-MP), lên sự biểu hiện IRAK-M trong các tế bào osteoclast. Kết quả của chúng tôi cho thấy các tế bào osteoclast, xuất phát từ các tế bào THP-1 và RAW cũng như từ bạch cầu đơn nhân máu người, đã phân hóa thành osteoclast, biểu hiện mức độ cao của IRAK-M ở cấp độ mRNA và protein. Ngoài ra, 6-MP làm giảm sự biểu hiện IRAK-M, điều này tương quan với sự tăng cường kích hoạt quá trình tiêu xương. Những phát hiện này gợi ý một cơ chế gây loãng xương do corticosteroid và mở ra những hướng mới cho việc điều trị căn bệnh dịch tễ này trong các xã hội phương Tây.
Từ khóa
#Osteoclast #IRAK-M #loãng xương #glucocorticoid #6-methylprednisolone #tiêu xương #miễn dịch bẩm sinh.Tài liệu tham khảo
Li, 2005, IL-1 receptor-associated kinase M is a central regulator of osteoclast differentiation and activation, J. Exp. Med., 201, 1169, 10.1084/jem.20041444
Cappellen, 2002, Transcriptional program of mouse osteoclast differentiation governed by the macrophage colony-stimulating factor and the ligand for the receptor activator of NFκB, J. Biol. Chem., 277, 21971, 10.1074/jbc.M200434200
Huang, 2006, Osteoclast differentiation requires TAK1 and MKK6 for NFATc1 induction and NF-κB transactivation by RANKL, Cell Death Differ., 13, 1879, 10.1038/sj.cdd.4401882
Chen, 2004, Inhibition of growth and differentiation of osteoprogenitors in mouse bone marrow stromal cell cultures by increased donor age and glucocorticoid treatment, Bone, 35, 83, 10.1016/j.bone.2004.03.019
Halloran, 2002, Changes in bone structure and mass with advancing age in the male C57BL/6J mouse, J. Bone Miner. Res., 17, 1044, 10.1359/jbmr.2002.17.6.1044
Susa, 2004, Human primary osteoclasts: in vitro generation and applications as pharmacological and clinical assay, J. Transl. Med., 2, 6, 10.1186/1479-5876-2-6
Dempster, 1997, Glucocorticoids inhibit bone resorption by isolated rat osteoclasts by enhancing apoptosis, J. Endocrinol., 154, 397, 10.1677/joe.0.1540397
Iwamoto, 2005, Prevention and treatment of corticosteroid-induced osteoporosis, Yonsei Med. J., 46, 456, 10.3349/ymj.2005.46.4.456
Leclerc, 2004, Gene expression profiling of glucocorticoid-inhibited osteoblasts, J. Mol. Endocrinol., 33, 175, 10.1677/jme.0.0330175
Sivagurunathan, 2005, Influence of glucocorticoids on human osteoclast generation and activity, J. Bone Miner. Res., 20, 390, 10.1359/JBMR.041233
Sato, 2006, Osteoclasts, rheumatoid arthritis, and osteoimmunology, Curr. Opin. Rheumatol., 18, 419, 10.1097/01.bor.0000231912.24740.a5
Avnet, 2006, Effects of antisense mediated inhibition of cathepsin K on human osteoclasts obtained from peripheral blood, J. Orthop. Res., 24, 1699, 10.1002/jor.20209
Schell, 2006, Osteoclastic activity begins early and increases over the course of bone healing, Bone, 38, 547, 10.1016/j.bone.2005.09.018
Vignery, 2005, Macrophage fusion: the making of osteoclasts and giant cells, J. Exp. Med., 202, 337, 10.1084/jem.20051123
Rousselle, 2002, Osteoclastic acidification pathways during bone resorption, Bone, 30, 533, 10.1016/S8756-3282(02)00672-5
Del Fresno, 2005, Tumor cells deactivate human monocytes by up-regulating IL-1 receptor associated kinase-M expression via CD44 and TLR4, J. Immunol., 174, 3032, 10.4049/jimmunol.174.5.3032
Del Fresno, 2004, Nitric oxide activates the expression of IRAK-M via the release of TNF-α in human monocytes, Nitric Oxide, 10, 213, 10.1016/j.niox.2004.04.007
Escoll, 2003, Rapid up-regulation of IRAK-M expression following a second endotoxin challenge in human monocytes and in monocytes isolated from septic patient, Biochem. Biophys. Res. Commun., 311, 465, 10.1016/j.bbrc.2003.10.019
Lopez-Collazo, 2006, Pathophysiology of interleukin-1 receptor-associated kinase-M: implications in refractory state, Curr. Opin. Infect. Dis., 19, 237, 10.1097/01.qco.0000224817.35105.7d
González-León, 2006, Nitric oxide induces SOCS-1 expression in human monocytes in a TNF-α dependent manner, J. Endotoxin Res., 12, 296, 10.1177/09680519060120050501
Del Fresno, 2006, Inflammatory responses associated with acute coronary syndrome up-regulate IRAK-M and induce endotoxin tolerance in circulating monocytes, J. Endotoxin Res., 13, 39, 10.1177/0968051907078623
Dauphinee, 2006, Lipopolysaccharide signaling in endothelial cells, Lab. Invest., 86, 9, 10.1038/labinvest.3700366
Van Staa, 2002, The epidemiology of corticosteroid-induced osteoporosis: a meta-analysis, Osteoporos. Int., 13, 777, 10.1007/s001980200108
Van Staa, 2003, Bone density threshold and other predictors of vertebral fracture in patients receiving oral glucocorticoid therapy, Arthritis Rheum., 48, 3224, 10.1002/art.11283
Canalis, 2003, Mechanisms of glucocorticoid-induced osteoporosis, Curr. Opin. Rheumatol., 15, 454, 10.1097/00002281-200307000-00013
Yu, 2004, CCR1 chemokines promote the chemotactic recruitment, RANKL development, and motility of osteoclasts and are induced by inflammatory cytokines in osteoblasts, J. Bone Miner. Res., 19, 2065, 10.1359/jbmr.040910
Berneis, 1999, Effects of IGF-I combined with GH on glucocorticoid-induced changes of bone and connective tissue turnover in man, J. Endocrinol., 162, 259, 10.1677/joe.0.1620259
Wang, 2002, Effects of methylprednisolone on bone formation and resorption in rats, Jpn. J. Pharmacol., 90, 236, 10.1254/jjp.90.236
Kondo, 2006, High dose glucocorticoid hampers bone formation and resorption after bone marrow abaltion in rat, Microsc. Res. Tech., 69, 839, 10.1002/jemt.20355
Jakob, 1997, Local estradiol metabolism in osteoblast and osteoclast-like cells, J. Steroid Biochem., 61, 167, 10.1016/S0960-0760(97)80009-X
Nakamura, 2006, Role of steroid administration to reduce inflammation after thoracotomy in a rat surgical stress model, J. Surg. Res., 135, 364, 10.1016/j.jss.2006.04.015
Matveev, 1999, Co-expression of scavenger receptor-BI and caveolin-1 is associated with enhanced selective cholesteryl ester uptake in THP-1 macrophages, J. Lipid Res., 40, 1647, 10.1016/S0022-2275(20)33410-6
Fitzgerald, 2000, Lipopolysaccharide induces scavenger receptor A expression in mouse macrophages: a divergent response relative to human THP-1 monocyte/macrophages, J. Immunol., 164, 2692, 10.4049/jimmunol.164.5.2692
Teissier, 2004, Peroxisome proliferator-activated receptor α induces NADPH oxidase activity in macrophages, leading to the generation of LDL with PPAR-α activation properties, Circ. Res., 95, 1174, 10.1161/01.RES.0000150594.95988.45
Jia, 2006, Glucocorticoids act directly on osteoclasts to increase their life span and reduce bone density, Endocrinology, 147, 5592, 10.1210/en.2006-0459