Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Tác dụng chống viêm thần kinh của các chất đối kháng GPR55 trên tế bào viêm thần kinh nguyên phát được kích hoạt bởi LPS
Tóm tắt
Viêm thần kinh đóng một vai trò quan trọng trong bệnh Alzheimer và các tình trạng thoái hóa thần kinh khác. Vi sinh học thần kinh là các tế bào miễn dịch đơn nhân cư trú trong hệ thần kinh trung ương, và chúng có vai trò thiết yếu trong việc duy trì trạng thái cân bằng nội môi và phản ứng với viêm thần kinh. Receptor G-protein-coupled orphan 55 (GPR55) được xác báo là điều chỉnh viêm và được biểu hiện trong các tế bào miễn dịch như tế bào mono và vi sinh học thần kinh. Tuy nhiên, ảnh hưởng của nó đến viêm thần kinh, chủ yếu là sản xuất các thành viên của con đường axit arachidonic trong các tế bào vi sinh thần kinh được kích hoạt, vẫn chưa được làm rõ chi tiết. Trong nghiên cứu này, một loạt các dẫn xuất coumarin thể hiện tính chất đối kháng GPR55 đã được thiết kế. Tác động của các hợp chất này đến các thành viên của chuỗi axit arachidonic đã được nghiên cứu trong các tế bào vi sinh thần kinh nguyên phát của chuột được điều trị với lipopolysaccharide (LPS) bằng các phương pháp Western blot, qPCR và ELISA. Chúng tôi đã chứng minh rằng các hợp chất khác nhau với hoạt tính đối kháng GPR55 đã ức chế đáng kể sự giải phóng PGE2 trong vi sinh thần kinh nguyên phát. Sự ức chế giải phóng PGE2 do LPS gây ra bởi ứng viên mạnh nhất KIT 17 phụ thuộc một phần vào sự giảm sút tổng hợp protein của mPGES-1 và COX-2. KIT 17 không ảnh hưởng đến bất kỳ enzyme chủ chốt nào liên quan đến hệ thống endocannabinoid. Chúng tôi cũng cho thấy rằng vi sinh thần kinh biểu hiện GPR55 và một đối kháng tổng hợp của receptor GPR (ML193) đã chứng minh tác động tương tự của KIT 17 trong việc ức chế PGE2. Kết quả của chúng tôi gợi ý rằng KIT 17 đang hoạt động như một đối kháng ngược trên GPR55 độc lập với hệ thống endocannabinoid. Nhắm tới GPR55 có thể là một lựa chọn điều trị mới để điều trị các bệnh thoái hóa thần kinh với tiền sử viêm thần kinh như bệnh Alzheimer, bệnh Parkinson và bệnh đa xơ cứng (MS).
Từ khóa
#viêm thần kinh; GPR55; tế bào vi sinh thần kinh; axit arachidonic; điều trị bệnh thoái hóa thần kinhTài liệu tham khảo
Boche D, Perry VH, Nicoll JAR. Review: activation patterns of microglia and their identification in the human brain. Neuropathol Appl Neurobiol. 2013;39:3–18.
Ransohoff RM, Perry VH. Microglial physiology: unique stimuli, specialized responses. Annu Rev Immunol. 2009;27:119–45.
Perry VH, Nicoll JAR, Holmes C. Microglia in neurodegenerative disease. Nat Rev Neurol. 2010;6:193–201.
Streit WJ, Conde JR, Fendrick SE, Flanary BE, Mariani CL. Role of microglia in the central nervous system’s immune response. Neurol Res. 2005;27:685–91.
Town T, Nikolic V, Tan J. The microglial “activation” continuum: from innate to adaptive responses. J Neuroinflammation. 2005;2:24.
Sawzdargo M, Nguyen T, Lee DK, Lynch KR, Cheng R, Heng HH, et al. Identification and cloning of three novel human G protein-coupled receptor genes GPR52, ΨGPR53 and GPR55: GPR55 is extensively expressed in human brain. Mol Brain Res. 1999;64:193–8.
Yang H, Zhou J, Lehmann C. GPR55 – a putative “type 3” cannabinoid receptor in inflammation. J Basic Clin Physiol Pharmacol. 2016;27(3):297–302.
Ryberg E, Larsson N, Sjögren S, Hjorth S, Hermansson N-O, Leonova J, et al. The orphan receptor GPR55 is a novel cannabinoid receptor. Br J Pharmacol. 2007;152:1092–101.
Zhou J, Burkovskiy I, Yang H, Sardinha J, Lehmann C. CB2 and GPR55 receptors as therapeutic targets for systemic immune dysregulation. Front Pharmacol. 2016;7:264.
Chiurchiù V, Lanuti M, De Bardi M, Battistini L, Maccarrone M. The differential characterization of GPR55 receptor in human peripheral blood reveals a distinctive expression in monocytes and NK cells and a proinflammatory role in these innate cells. Int Immunol. 2015;27:153–60.
Pietr M, Kozela E, Levy R, Rimmerman N, Lin YH, Stella N, et al. Differential changes in GPR55 during microglial cell activation. FEBS Lett. 2009;583:2071–6.
Stančić A, Jandl K, Hasenöhrl C, Reichmann F, Marsche G, Schuligoi R, et al. The GPR55 antagonist CID16020046 protects against intestinal inflammation. Neurogastroenterol Motil. 2015;27:1432–45.
Staton PC, Hatcher JP, Walker DJ, Morrison AD, Shapland EM, Hughes JP, et al. The putative cannabinoid receptor GPR55 plays a role in mechanical hyperalgesia associated with inflammatory and neuropathic pain. Pain. 2008;139:225–36.
Li K, Feng J, Li Y, Yuece B, Lin X, Yu L, et al. Anti-inflammatory role of cannabidiol and O-1602 in cerulein-induced acute pancreatitis in mice. Pancreas. 2013;42:123–9.
Kallendrusch S, Kremzow S, Nowicki M, Grabiec U, Winkelmann R, Benz A, et al. The G protein-coupled receptor 55 ligand l-α-lysophosphatidylinositol exerts microglia-dependent neuroprotection after excitotoxic lesion: microglia-dependent GPR55-driven neuroprotection. Glia. 2013;61:1822–31.
Celorrio M, Rojo-Bustamante E, Fernández-Suárez D, Sáez E, Estella-Hermoso de Mendoza A, Müller CE, et al. GPR55: a therapeutic target for Parkinson’s disease? Neuropharmacology. 2017;125:319–32.
Wu C-S, Chen H, Sun H, Zhu J, Jew CP, Wager-Miller J, et al. GPR55, a G-protein coupled receptor for lysophosphatidylinositol, plays a role in motor coordination. Tang Y-P, editor. PLoS One 2013;8:e60314.
Rempel V, Volz N, Gläser F, Nieger M, Bräse S, Müller CE. Antagonists for the orphan G-protein-coupled receptor GPR55 based on a coumarin scaffold. J Med Chem. 2013;56:4798–810.
Saliba SW, Marcotegui AR, Fortwängler E, Ditrich J, Perazzo JC, Muñoz E, et al. AM404, paracetamol metabolite, prevents prostaglandin synthesis in activated microglia by inhibiting COX activity. J Neuroinflammation. 2017;14:246.
Seregi A, Keller M, Jackisch R, Hertting G. Comparison of the prostanoid synthesizing capacity in homogenates from primary neuronal and astroglial cell cultures. Biochem Pharmacol. 1984;33:3315–8.
Bhatia HS, Baron J, Hagl S, Eckert GP, Fiebich BL. Rice bran derivatives alleviate microglia activation: possible involvement of MAPK pathway. J Neuroinflammation. 2016;13:148.
Bhatia HS, Roelofs N, Muñoz E, Fiebich BL. Alleviation of microglial activation induced by p38 MAPK/MK2/PGE2 Axis by capsaicin: potential involvement of other than TRPV1 mechanism/s. Sci Rep. 2017;7(1):116.
Kumar A, Bhatia HS, de Oliveira ACP, Fiebich BL. microRNA-26a modulates inflammatory response induced by toll-like receptor 4 stimulation in microglia. J Neurochem. 2015;135:1189–202.
Olajide OA, Bhatia HS, de Oliveira ACP, Wright CW, Fiebich BL. Inhibition of neuroinflammation in LPS-activated microglia by cryptolepine. Evid-Based Complement Altern Med. 2013;2013:459723.
Chomczynski P, Sacchi N. Single-step method of RNA isolation by acid guanidinium thiocyanate-phenol-chloroform extraction. Anal Biochem. 1987;162:156–9.
Livak KJ, Schmittgen TD. Analysis of relative gene expression data using real-time quantitative PCR and the 2(−Delta Delta C(T)) method. Methods San Diego Calif. 2001;25:402–8.
Akundi RS, Candelario-Jalil E, Hess S, Hüll M, Lieb K, Gebicke-Haerter PJ, et al. Signal transduction pathways regulating cyclooxygenase-2 in lipopolysaccharide-activated primary rat microglia. Glia. 2005;51:199–208.
Baggelaar MP, Janssen FJ, van Esbroeck ACM, den Dulk H, Allarà M, Hoogendoorn S, et al. Development of an activity-based probe and in silico design reveal highly selective inhibitors for diacylglycerol lipase-α in brain. Angew Chem Int Ed Engl. 2013;52:12081–5.
Baggelaar MP, Chameau PJP, Kantae V, Hummel J, Hsu K-L, Janssen F, et al. Highly selective, reversible inhibitor identified by comparative chemoproteomics modulates diacylglycerol lipase activity in neurons. J Am Chem Soc. 2015;137:8851–7.
Kudo I, Murakami M. Prostaglandin E synthase, a terminal enzyme for prostaglandin E2 biosynthesis. J Biochem Mol Biol. 2005;38:633–8.
Colton CA. Heterogeneity of microglial activation in the innate immune response in the brain. J NeuroImmune Pharmacol. 2009;4:399–418.
Skokowa J, Cario G, Uenalan M, Schambach A, Germeshausen M, Battmer K, et al. LEF-1 is crucial for neutrophil granulocytopoiesis and its expression is severely reduced in congenital neutropenia. Nat Med. 2006;12:1191–7.
Akiyama H, Barger S, Barnum S, Bradt B, Bauer J, Cole GM, et al. Inflammation and Alzheimer’s disease. Neurobiol Aging. 2000;21:383–421.
Hunot S, Hirsch EC. Neuroinflammatory processes in Parkinson’s disease. Ann Neurol. 2003;53(3):S49–58 discussion S58–60.
Koistinaho M, Koistinaho J. Interactions between Alzheimer’s disease and cerebral ischemia--focus on inflammation. Brain Res Brain Res Rev. 2005;48:240–50.
Lattin JE, Schroder K, Su AI, Walker JR, Zhang J, Wiltshire T, et al. Expression analysis of G protein-coupled receptors in mouse macrophages. Immunome Res. 2008;4:5.
Baker D, Pryce G, Davies WL, Hiley CR. In silico patent searching reveals a new cannabinoid receptor. Trends Pharmacol Sci. 2006;27:1–4.
Malek N, Popiolek-Barczyk K, Mika J, Przewlocka B, Starowicz K. Anandamide, acting via CB2 receptors, alleviates LPS-induced neuroinflammation in rat primary microglial cultures. Neural Plast. 2015;2015:130639.
Bauer MK, Lieb K, Schulze-Osthoff K, Berger M, Gebicke-Haerter PJ, Bauer J, et al. Expression and regulation of cyclooxygenase-2 in rat microglia. Eur J Biochem. 1997;243:726–31.
Minghetti L, Levi G. Induction of prostanoid biosynthesis by bacterial lipopolysaccharide and isoproterenol in rat microglial cultures. J Neurochem. 1995;65:2690–8.
Slepko N, Minghetti L, Polazzi E, Nicolini A, Levi G. Reorientation of prostanoid production accompanies “activation” of adult microglial cells in culture. J Neurosci Res. 1997;49:292–300.
Ross RA, Brockie HC, Stevenson LA, Murphy VL, Templeton F, Makriyannis A, Pertwee RG. Agonist-inverse agonist characterization at CB1 and CB2 cannabinoid receptors of L759633, L759656, and AM630. Br J Pharmacol. 1999 Feb;126(3):665–72.
Hasenoehrl C, Feuersinger D, Sturm EM, Bärnthaler T, Heitzer E, Graf R, et al. G protein-coupled receptor GPR55 promotes colorectal cancer and has opposing effects to cannabinoid receptor 1: GPR55 drives colorectal cancer. Int J Cancer. 2018;142:121–32.
Hirata T, Ukawa H, Kitamura M, Takeuchi K. Effects of selective cyclooxygenase-2 inhibitors on alkaline secretory and mucosal ulcerogenic responses in rat duodenum. Life Sci. 1997;61:1603–11.
Amagase K, Izumi N, Takahira Y, Wada T, Takeuchi K. Importance of cyclooxygenase-1/prostacyclin in modulating gastric mucosal integrity under stress conditions. J Gastroenterol Hepatol. 2014;29(4):3–10.