Nghiên cứu tiên tiến: 1,25-Dihydroxyvitamin D3 là một yếu tố trực tiếp kích thích biểu hiện gen peptide kháng khuẩn
Tóm tắt
Dạng hormon của vitamin D3, 1,25-dihydroxyvitamin D3 (1,25(OH)2D3), là một chất điều biến hệ miễn dịch và kích thích sự biểu hiện của đồng thụ thể TLR CD14. 1,25(OH)2D3 tín hiệu thông qua thụ thể vitamin D, một yếu tố phiên mã kích thích ligand nhận diện các trình tự DNA cụ thể gọi là các yếu tố phản ứng vitamin D. Trong nghiên cứu này, chúng tôi cho thấy rằng 1,25(OH)2D3 là một yếu tố điều chỉnh trực tiếp các phản ứng miễn dịch bẩm sinh kháng khuẩn. Các bộ tăng cường của gen peptide kháng khuẩn cathelicidin ở người (camp) và defensin β2 (defB2) chứa các yếu tố phản ứng vitamin D đồng thuận, điều hòa biểu hiện gen phụ thuộc vào 1,25(OH)2D3. 1,25(OH)2D3 kích thích biểu hiện gen peptide kháng khuẩn trong các tế bào keratinocyte người, monocyte và neutrophil được phân lập, cùng các dòng tế bào người, và 1,25(OH)2D3 cùng với LPS kích thích đồng thời biểu hiện camp trong neutrophil. Hơn nữa, 1,25(OH)2D3 gây ra sự gia tăng tương ứng trong các protein kháng khuẩn và sự tiết hoạt động kháng khuẩn chống lại các tác nhân gây bệnh, bao gồm Pseudomonas aeruginosa. Do đó, 1,25(OH)2D3 điều chỉnh trực tiếp biểu hiện gen peptide kháng khuẩn, cho thấy tiềm năng của các đồng phân của nó trong điều trị các nhiễm trùng cơ hội.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
Nizet, V., T. Ohtake, X. Lauth, J. Trowbridge, J. Rudisill, R. A. Dorschner, V. Pestonjamasp, J. Piraino, K. Huttner, R. L. Gallo. 2001. Innate antimicrobial peptide protects the skin from invasive bacterial infection. Nature 414:454.
Zhang, L. Q., W. Yu, T. Tian He, J. Yu, R. E. Caffrey, E. A. Dalmasso, S. Y. Fu, T. Pham, J. F. Mei, J. J. Ho, et al 2002. Contribution of human α-defensin 1, 2, and 3 to the anti-HIV-1 activity of CD8 antiviral factor. Science 298:995.
Heilborn, J. D., M. F. Nilsson, G. Kratz, G. Weber, O. Sorensen, N. Borregaard, M. Stahle-Backdahl. 2003. The cathelicidin anti-microbial peptide LL-37 is involved in re-epithelialization of human skin wounds and is lacking in chronic ulcer epithelium. J. Invest. Dermatol. 120:379.
Pier, G. B.. 2000. Role of cystic fibrosis transmembrane conductance regulator in innate immunity to Pseudomonas aeruginosa infections. Proc. Nat. Acad. Sci. USA 97:8822.
Kelsey, S. M., M. L. J. Makin, M. G. Macey, A. C. Newland. 1990. γ-Interferon augments functional and phenotypic characteristics of vitamin D3-induced monocytoid differentiation in the U937 human leukemic cell line. Leuk. Res. 14:1027.
Lin, R., Y. Nagai, R. Sladek, Y. Bastien, J. Ho, K. Petrecca, G. Sotiropoulou, E. P. Diamandis, T. Hudson, J. H. White. 2002. Expression profiling in squamous carcinoma cells reveals pleiotropic effects of vitamin D3 analog EB1089 signaling on cell proliferation, differentiation and immune system regulation. Mol. Endocrinol. 16:1243.
Chawla, A., J. Repa, R. M. Evans, D. J. Mangelsdorf. Nuclear receptors and lipid physiology: Opening the X-files. Science 294:1866.
Gesser, B., H. Leffers, T. Jinquan, C. Vestergaard, N. Kirstein, S. Sindet-Pedersen, S. L. Jensen, K. Thestrup-Pedersen, C. G. Larsen. 1997. Identification of functional domains on human interleukin 10. Proc. Nat. Acad. Sci. USA 94:14620.
Bignold, L. P., A. Ferrante. 1987. Mechanism of separation of polymorphonuclear leukocytes from whole blood by the one-step Hypaque-Ficoll method. J. Immunol. Methods 96:29.
Fernandes, I., Y. Bastien, T. Wai, K. Nygard, R. Lin, O. Cormier, H. S. Lee, F. Eng, N. R. Bertos, N. Pelletier, et al 2003. Ligand-dependent corepressor LCoR functions by histone deacetylase-dependent and -independent mechanisms. Mol. Cell 11:139.
Luo, R.X., A. A. Postigo, D. C. Dean. 1998. Rb interacts with histone deacetylase to repress transcription. Cell 92:463.
Finkbeiner, W. E., S. D. Carrier, C. E. Teresi. 1993. Reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR) phenotypic analysis of cell cultures of human tracheal epithelium, tracheobronchial glands, and lung carcinomas. Am. J. Respir. Cell Mol. Biol. 9:547.
Liu, M., M.-H. Lee, M. Cohen, M. Bommakanti, L. P. Freedman. 1996. Transcriptional activation of the Cdk inhibitor p21 by vitamin D3 leads to the induced differentiation of the myelomonocytic cell line U937. Genes Dev. 10:142.
O’Neil, D. A., E. M. Porter, D. Elewaut, G. M. Anderson, L. Eckmann, T. Ganz, M. F. Kagnoff. 1999. Expression and regulation of the human β-defensins hBD-1 and hBD-2 in intestinal epithelium. J. Immunol. 163:6718.
Fessler, M. B., K. C. Malcolm, M. W. Duncan, G. S. Worthen. 2002. A genomic and proteomic analysis of activation of the human neutrophils by lipopolysaccharide and its mediation by p38 mitogen-activated protein kinase. J. Biol. Chem. 277:31291.
Goetz, D. H., M. A. Holmes, N. Borregaard, M. E. Bluhm, K. N. Raymond, R. K. Strong. 2002. The neutrophil lipocalin NGAL is a bacteriostatic agent that interferes with siderophore-mediated iron acquisition. Mol. Cell 10:1033.
Nagpal, S., J. Lu, M. F. Boehm. 2001. Vitamin D analogs: mechanism of action and therapeutic applications. Curr. Med. Chem. 8:1679.
Saiman, L., S. Tabibi, T. D. Starner, P. San Gabriel, P. L. Winokur, H. P. Jia, P. B. McCray, B. F. Tack. 2001. Cathelicidin peptides inhibit multiply antibiotic-resistant pathogens from patients with cystic fibrosis. Antimicrob. Agents Chemother. 45:2838.
Bals, R., D. J. Weiner, R. L. Meegalla, J. M. Wilson. 1999. Transfer of a cathelicidin peptide antibiotic gene restores bacterial killing in a cystic fibrosis xenograft model. J. Clin. Invest. 103:1113.