Hoạt hóa thụ thể H4 của histamine ức chế apoptosis gây ra bởi TNFα/IMD-0354 trong các tế bào NS-SV-AC của tuyến nước bọt người

Springer Science and Business Media LLC - Tập 19 - Trang 1702-1711 - 2014
Vasili Stegajev1,2, Vesa-Petteri Kouri1,2, Abdelhakim Salem1,2, Stanislav Rozov2, Holger Stark3, Dan C. E. Nordström1, Yrjö T. Konttinen1,4
1Department of Medicine, Helsinki University Central Hospital, Helsinki, Finland
2Department of Anatomy University of Helsinki Helsinki Finland
3Institut fuer Pharmazeutische and Medizinische Chemie, Heinrich-Heine-Universitaet Duesseldorf, Duesseldorf, Germany
4ORTON Orthopaedic Hospital of the ORTON Foundation, Helsinki, Finland

Tóm tắt

Apoptosis tham gia vào bệnh sinh của hội chứng Sjögren (SS), một bệnh tự miễn ảnh hưởng đến các tuyến ngoại tiết. Các nghiên cứu gần đây của chúng tôi đã chỉ ra rằng sự biểu hiện thụ thể H4 của histamine (H4R) giảm đi và việc vận chuyển histamine bị suy giảm trong các tế bào biểu mô của tuyến nước bọt ở người mắc SS. Mục tiêu hiện tại là kiểm tra xem histamine ở nồng độ nanomolar và tín hiệu H4R ái lực cao có ảnh hưởng đến apoptosis của tế bào biểu mô tuyến nước bọt người hay không. Các tế bào acinar NS-SV-AC đã được bất tử hóa bằng virus simian 40 được nuôi cấy trong môi trường keratinocyte không có huyết thanh ± chất kích thích H4R HST-10. Sự biểu hiện và thâm nhập của H4R đã được nghiên cứu bằng cách nhuộm miễn dịch huỳnh quang ± chất ức chế clathrin methyl-β-cyclodextrin (MβCD). Apoptosis được gây ra bằng cách sử dụng yếu tố hoại tử khối u-α với chất ức chế yếu tố nhân-κB IMD-0354 đã được nghiên cứu sử dụng kính hiển vi tương phản pha, Western blot, cytometry dòng chảy và phản ứng chuỗi polymerase (qRT-PCR). Thâm nhập H4R được kích thích bởi HST-10 bị ức chế bởi MβCD. Kết quả Western blot cho thấy sự giảm đi của JNK (JNK kinase N-terminal c-Jun) phosphorylated, nhưng không thay đổi mức độ của pERK1/2 (extracellular signal regulated kinase) phosphorylated trong các mẫu được kích thích H4R so với nhóm chứng. qRT-PCR cho thấy sự biểu hiện gia tăng của các mRNA và protein kháng-apoptotic Bcl-xL, trong khi protein liên kết Bcl-2 (BAX) vẫn không thay đổi trong các mẫu được kích thích H4R. Kích thích H4R làm giảm sự cắt của PARP và cytometry dòng chảy cho thấy hiệu ứng ức chế đáng kể theo nồng độ của kích thích H4R đối với apoptosis. Theo những gì chúng tôi biết thì đây là nghiên cứu đầu tiên cho thấy hiệu ứng ức chế của hoạt hóa H4R đối với apoptosis của các tế bào tuyến nước bọt người. Sự hoạt hóa H4R bị suy giảm có thể góp phần vào sự mất dung nạp miễn dịch trong các bệnh tự miễn và trong SS nói riêng.

Từ khóa

#apoptosis #hội chứng Sjögren #thụ thể H4 của histamine #tế bào biểu mô tuyến nước bọt #yếu tố hoại tử khối u-α

Tài liệu tham khảo

Moutsopoulos HM (2007) Sjogren’s syndrome or autoimmune epithelitis? Clin Rev Allergy Immunol 32(3):199–200. doi:10.1007/s12016-007-8042-1 Kong L, Ogawa N, Nakabayashi T, Liu GT, D’Souza E, McGuff HS, Guerrero D, Talal N, Dang H (1997) Fas and Fas ligand expression in the salivary glands of patients with primary Sjogren’s syndrome. Arthritis Rheum 40(1):87–97 Herrera-Esparza R, Bollain-y-Goytia J, Ruvalcaba C, Ruvalcaba M, Pacheco-Tovar D, Avalos-Diaz E (2008) Apoptosis and cell proliferation: the paradox of salivary glands in Sjogren’s disease. Acta Reumatologica Portuguesa 33(3):299–303 Fox PC, Brennan M, Di Sun P (1999) Cytokine expression in human labial minor salivary gland epithelial cells in health and disease. Arch Oral Biol 44(Suppl 1):S49–S52 Kyriakidis NC, Kapsogeorgou EK, Tzioufas AG (2014) A comprehensive review of autoantibodies in primary Sjogren’s syndrome: clinical phenotypes and regulatory mechanisms. J Autoimmun 51:67–74. doi:10.1016/j.jaut.2013.11.001 Wu AJ, Chen ZJ, Tsokos M, O’Connell BC, Ambudkar IS, Baum BJ (1996) Interferon-gamma induced cell death in a cultured human salivary gland cell line. J Cell Physiol 167(2):297–304. doi:10.1002/(SICI)1097-4652(199605)167:2 Abu-Helu RF, Dimitriou ID, Kapsogeorgou EK, Moutsopoulos HM, Manoussakis MN (2001) Induction of salivary gland epithelial cell injury in Sjogren’s syndrome: in vitro assessment of T cell-derived cytokines and Fas protein expression. J Autoimmun 17(2):141–153. doi:10.1006/jaut.2001.0524 Ohlsson M, Jonsson R, Brokstad KA (2002) Subcellular redistribution and surface exposure of the Ro52, Ro60 and La48 autoantigens during apoptosis in human ductal epithelial cells: a possible mechanism in the pathogenesis of Sjogren’s syndrome. Scand J Immunol 56(5):456–469 Nagaraju K, Cox A, Casciola-Rosen L, Rosen A (2001) Novel fragments of the Sjogren’s syndrome autoantigens alpha-fodrin and type 3 muscarinic acetylcholine receptor generated during cytotoxic lymphocyte granule-induced cell death. Arthritis Rheum 44(10):2376–2386 Liu F, Bardhan K, Yang D, Thangaraju M, Ganapathy V, Waller JL, Liles GB, Lee JR, Liu K (2012) NF-kappaB directly regulates Fas transcription to modulate Fas-mediated apoptosis and tumor suppression. J Biol Chem 287(30):25530–25540. doi:10.1074/jbc.M112.356279 Inazawa J, Itoh N, Abe T, Nagata S (1992) Assignment of the human Fas antigen gene (Fas) to 10q24.1. Genomics 14(3):821–822 Lee EW, Seo J, Jeong M, Lee S, Song J (2012) The roles of FADD in extrinsic apoptosis and necroptosis. BMB reports 45(9):496–508 Wajant H, Pfizenmaier K, Scheurich P (2003) Tumor necrosis factor signaling. Cell Death Differ 10(1):45–65. doi:10.1038/sj.cdd.4401189 Chen G, Goeddel DV (2002) TNF-R1 signaling: a beautiful pathway. Science 296(5573):1634–1635. doi:10.1126/science.1071924 Medina VA, Prestifilippo JP, Croci M, Carabajal E, Bergoc RM, Elverdin JC, Rivera ES (2011) Histamine prevents functional and morphological alterations of submandibular glands induced by ionising radiation. Int J Radiat Biol 87(3):284–292. doi:10.3109/09553002.2010.533247 Carabajal E, Massari N, Croci M, Martinel Lamas DJ, Prestifilippo JP, Bergoc RM, Rivera ES, Medina VA (2012) Radioprotective potential of histamine on rat small intestine and uterus. Eur J Histochem 56(4):e48. doi:10.4081/ejh.2012.e48 Seifert R, Schneider EH, Dove S, Brunskole I, Neumann D, Strasser A, Buschauer A (2011) Paradoxical stimulatory effects of the “standard” histamine H4-receptor antagonist JNJ7777120: the H4 receptor joins the club of 7 transmembrane domain receptors exhibiting functional selectivity. Mol Pharmacol 79(4):631–638. doi:10.1124/mol.111.071266 Martinel Lamas DJ, Carabajal E, Prestifilippo JP, Rossi L, Elverdin JC, Merani S, Bergoc RM, Rivera ES, Medina VA (2013) Protection of radiation-induced damage to the hematopoietic system, small intestine and salivary glands in rats by JNJ7777120 compound, a histamine H4 ligand. PLoS ONE 8(7):e69106. doi:10.1371/journal.pone.0069106 Prestifilippo JP, Carabajal E, Croci M, Fernandez-Solari J, Rivera ES, Elverdin JC, Medina VA (2012) Histamine modulates salivary secretion and diminishes the progression of periodontal disease in rat experimental periodontitis. Inflamm Res 61(5):455–464. doi:10.1007/s00011-011-0432-4 Stegaev V, Sillat T, Porola P, Hanninen A, Falus A, Mieliauskaite D, Buzas E, Rotar Z, Mackiewicz Z, Stark H, Chazot PL, Konttinen YT (2012) Brief report: first identification of H(4) histamine receptor in healthy salivary glands and in focal sialadenitis in Sjogren’s syndrome. Arthritis Rheum 64(8):2663–2668. doi:10.1002/art.34484 Thurmond RL, Gelfand EW, Dunford PJ (2008) The role of histamine H1 and H4 receptors in allergic inflammation: the search for new antihistamines. Nat Rev Drug Discov 7(1):41–53. doi:10.1038/nrd2465 Tiligada E, Zampeli E, Sander K, Stark H (2009) Histamine H3 and H4 receptors as novel drug targets. Expert Opin Investig Drugs 18(10):1519–1531. doi:10.1517/14728220903188438 Stegaev V, Nies AT, Porola P, Mieliauskaite D, Sanchez-Jimenez F, Urdiales JL, Sillat T, Schwelberger HG, Chazot PL, Katebe M, Mackiewicz Z, Konttinen YT, Nordstrom DC (2013) Histamine transport and metabolism are deranged in salivary glands in Sjogren’s syndrome. Rheumatology (Oxford) 52(9):1599–1608. doi:10.1093/rheumatology/ket188 Kejr A, Gigante C, Hames V, Krieg C, Mages J, Konig N, Kalus J, Schudmann K, Diel F (2010) Receptive music therapy and salivary histamine secretion. Inflamm Res 59(Suppl 2):S217–S218. doi:10.1007/s00011-009-0145-0 Yamatodani A, Fukuda H, Wada H, Iwaeda T, Watanabe T (1985) High-performance liquid chromatographic determination of plasma and brain histamine without previous purification of biological samples: cation-exchange chromatography coupled with post-column derivatization fluorometry. J Chromatogr 344:115–123 Azuma M, Tamatani T, Kasai Y, Sato M (1993) Immortalization of normal human salivary gland cells with duct-, myoepithelial-, acinar-, or squamous phenotype by transfection with SV40 ori- mutant deoxyribonucleic acid. Lab Invest 69(1):24–42 Kottke T, Sander K, Weizel L, Schneider EH, Seifert R, Stark H (2011) Receptor-specific functional efficacies of alkyl imidazoles as dual histamine H3/H4 receptor ligands. Eur J Pharmacol 654(3):200–208. doi:10.1016/j.ejphar.2010.12.033 Laemmli UK (1970) Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4. Nature 227(5259):680–685 Ohtani Y, Irie T, Uekama K, Fukunaga K, Pitha J (1989) Differential effects of alpha-, beta- and gamma-cyclodextrins on human erythrocytes. Eur J Biochem FEBS 186(1–2):17–22 Neufeld EB, Cooney AM, Pitha J, Dawidowicz EA, Dwyer NK, Pentchev PG, Blanchette-Mackie EJ (1996) Intracellular trafficking of cholesterol monitored with a cyclodextrin. J Biol Chem 271(35):21604–21613 Alwin Prem Anand A, Gowri Sankar S, Kokila Vani V (2012) Immortalization of neuronal progenitors using SV40 large T antigen and differentiation towards dopaminergic neurons. J Cell Mol Med 16(11):2592–2610. doi:10.1111/j.1582-4934.2012.01607.x Chipuk JE, Kuwana T, Bouchier-Hayes L, Droin NM, Newmeyer DD, Schuler M, Green DR (2004) Direct activation of Bax by p53 mediates mitochondrial membrane permeabilization and apoptosis. Science 303(5660):1010–1014. doi:10.1126/science.1092734 Lee JY, Lee SB, Park WY, Choi YJ, Kim B, Kim YH, Jun DY, Kim YH (2014) Tumor suppressor protein p53 promotes 2-methoxyestradiol-induced activation of Bak and Bax, leading to mitochondria-dependent apoptosis in human colon cancer HCT116 cells. J Microbiol Biotechnol [Epub ahead of print] Vogel S, Raulf N, Bregenhorn S, Biniossek ML, Maurer U, Czabotar P, Borner C (2012) Cytosolic Bax: does it require binding proteins to keep its pro-apoptotic activity in check? J Biol Chem 287(12):9112–9127. doi:10.1074/jbc.M111.248906 Hayashi Y, Arakaki R, Ishimaru N (2004) Apoptosis and estrogen deficiency in primary Sjogren syndrome. Curr Opin Rheumatol 16(5):522–526 Segerberg-Konttinen M, Bergroth V, Jungell P, Malmstrom M, Nordstrom D, Sane J, Immonen I, Konttinen YT (1987) T lymphocyte activation state in the minor salivary glands of patients with Sjogren’s syndrome. Ann Rheum Dis 46(9):649–653 Konttinen YT, Kemppinen P, Koski H, Li TF, Jumppanen M, Hietanen J, Santavirta S, Salo T, Larsson A, Hakala M, Sorsa T (1999) T(H)1 cytokines are produced in labial salivary glands in Sjogren’s syndrome, but also in healthy individuals. Scand J Rheumatol 28(2):106–112 Mitsias DI, Tzioufas AG, Veiopoulou C, Zintzaras E, Tassios IK, Kogopoulou O, Moutsopoulos HM, Thyphronitis G (2002) The Th1/Th2 cytokine balance changes with the progress of the immunopathological lesion of Sjogren’s syndrome. Clin Exp Immunol 128(3):562–568 Mavragani CP, Moutsopoulos HM (2014) Sjogren’s syndrome. Annu Rev Pathol 9:273–285. doi:10.1146/annurev-pathol-012513-104728 Fujihara T, Fujita H, Tsubota K, Saito K, Tsuzaka K, Abe T, Takeuchi T (1999) Preferential localization of CD8+ alpha E beta 7+ T cells around acinar epithelial cells with apoptosis in patients with Sjogren’s syndrome. J Immunol 163(4):2226–2235 Konttinen YT, Tuominen S, Segerberg-Konttinen M, Jungell P, Malmstrom MJ, Gronblad M, Guven O, Santavirta S, Panula P (1990) Mast cells in the labial salivary glands of patients with Sjogren’s syndrome: a histochemical, immunohistochemical, and electron microscopical study. Ann Rheum Dis 49(9):685–689 Salem A, Al-Samadi A, Stegajev V, Stark H, Häyrinen-Immonen R, Ainola M, Heitanen J, Konttinen YT (2014) Histamine H4 Receptor in Oral Lichen Planus. Oral Dis. doi:10.1111/odi.12290 Luttrell LM, Lefkowitz RJ (2002) The role of beta-arrestins in the termination and transduction of G-protein-coupled receptor signals. J Cell Sci 115(Pt 3):455–465 Krueger KM, Daaka Y, Pitcher JA, Lefkowitz RJ (1997) The role of sequestration in G protein-coupled receptor resensitization. Regulation of beta2-adrenergic receptor dephosphorylation by vesicular acidification. J Biol Chem 272(1):5–8 Rodal SK, Skretting G, Garred O, Vilhardt F, van Deurs B, Sandvig K (1999) Extraction of cholesterol with methyl-beta-cyclodextrin perturbs formation of clathrin-coated endocytic vesicles. Mol Biol Cell 10(4):961–974 Leff P (1995) The two-state model of receptor activation. Trends Pharmacol Sci 16(3):89–97 Boucher MJ, Morisset J, Vachon PH, Reed JC, Laine J, Rivard N (2000) MEK/ERK signaling pathway regulates the expression of Bcl-2, Bcl-X(L), and Mcl-1 and promotes survival of human pancreatic cancer cells. J Cell Biochem 79(3):355–369 Ola MS, Nawaz M, Ahsan H (2011) Role of Bcl-2 family proteins and caspases in the regulation of apoptosis. Mol Cell Biochem 351(1–2):41–58. doi:10.1007/s11010-010-0709-x