Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Điều chỉnh khác nhau của việc biểu hiện protein trong phản ứng với axit béo đa không bão hòa trong gan của chuột knockout apoE và trong các tế bào HepG2
Tóm tắt
Axit béo đa không bão hòa (PUFAs) là các chất dinh dưỡng cần thiết cho sự sống. Gan là trung tâm chuyển hóa thiết yếu, hỗ trợ duy trì sức khỏe thông qua nhiều hành động sinh học khác nhau. Trong nghiên cứu hiện nay, một nghiên cứu proteomics đã được thực hiện nhằm cung cấp cái nhìn mới về sự biểu hiện protein trong gan được điều chỉnh bởi PUFAs ở chuột knockout apoE. Thêm vào đó, chúng tôi đã điều tra cách mà PUFAs n-3 ảnh hưởng đến thách thức cytokine bằng cách sử dụng các tế bào HepG2 như một mô hình. Thông qua phân tích proteomic sử dụng điện di hai chiều và khối phổ, chúng tôi đã phát hiện rằng có 28, 23, 14 và 28 protein ở gan có mức biểu hiện tăng lên ít nhất gấp đôi so với nhóm chứng sau khi điều trị với axit docosahexaenoic, axit eicosapentaenoic, axit arachidonic và axit linoleic, tương ứng. Ngược lại, 12 protein ở gan đã giảm biểu hiện với giá trị tỷ lệ nhỏ hơn 0.5 so với các đối chứng của chúng do tác động của bốn axit béo này. Tất cả các protein đã thay đổi sau đó được phân loại theo các đặc tính hóa sinh liên quan đến chuyển hóa, stress oxi hóa/viêm, các phản ứng enzym và các chức năng khác. Kết quả cho thấy rằng PUFAs có thể hoạt động như các tác nhân pro-inflammatory hoặc anti-inflammatory. Các tế bào HepG2 bị thách thức cytokine đã được sử dụng để tiết lộ chức năng chống viêm của PUFAs n-3. Kết quả cho thấy rằng interleukin (IL)-1β kết hợp với IL-6 đã kích thích sự biểu hiện mRNA của protein phản ứng C (CRP) và sự tiết protein của nó từ các tế bào HepG2. Hoạt động của trình khởi động CRP đã tăng lên đáng kể trong các tế bào được điều trị với IL-6, trong khi IL-1β một mình không có tác động. Tuy nhiên, IL-1β và IL-6 đã tương tác hiệp đồng để làm tăng thêm hoạt động của trình khởi động CRP. Hơn nữa, PUFAs n-3 ức chế sự hoạt hóa của yếu tố hạt nhân-κB (NF-κB) và sự phosphoryl hóa của yếu tố truyền tín hiệu nhân và kích hoạt phiên mã 3 (STAT3) trong quá trình sản xuất CRP được kích thích bởi cytokine. Nghiên cứu này chỉ ra rằng PUFAs đã gây ra những thay đổi trong hồ sơ protein ở gan trong cơ thể. Hơn nữa, PUFAs n-3 thể hiện các đặc tính chống viêm của chúng thông qua các cơ chế phân tử khác nhau trong các tế bào gan. Những kết quả này cung cấp thông tin mới về vai trò của PUFAs trong gan ở cấp độ mô và tế bào.
Từ khóa
#Axit béo đa không bão hòa #Protein #Gan #Chuột knockout apoE #Tế bào HepG2 #InflamationTài liệu tham khảo
Song Z, Yang L, Shu G, Lu H, Sun G. Effects of the n-6/n-3 polyunsaturated fatty acids ratio on postprandial metabolism in hypertriacylglycerolemia patients. Lipids Health Dis. 2013;12:181.
Janssen CI, Kiliaan AJ. Long-chain polyunsaturated fatty acids (LCPUFA) from genesis to senescence: the influence of LCPUFA on neural development, aging, and neurodegeneration. Prog Lipid Res. 2014;53:1–17.
Lombardo YB, Chicco AG. Effects of dietary polyunsaturated n-3 fatty acids on dyslipidemia and insulin resistance in rodents and humans. A review. J Nutr Biochem. 2006;17:1–13.
Im DS. Omega-3 fatty acids in anti-inflammation (pro-resolution) and GPCRs. Prog Lipid Res. 2012;51:232–7.
Wang TM, Chen CJ, Lee TS, Chao HY, Wu WH, Hsieh SC, et al. Docosahexaenoic acid attenuates VCAM-1 expression and NF-kappaB activation in TNF-alpha-treated human aortic endothelial cells. J Nutr Biochem. 2011;22:187–94.
de Roos B, Mavrommatis Y, Brouwer IA. Long-chain n-3 polyunsaturated fatty acids: new insights into mechanisms relating to inflammation and coronary heart disease. Br J Pharmacol. 2009;158:413–28.
Aarsetoey H, Grundt H, Nygaard O, Nilsen DW. The role of long-chained marine N-3 polyunsaturated fatty acids in cardiovascular disease. Cardiol Res Pract. 2012;2012:303456.
Weber C, Noels H. Atherosclerosis: current pathogenesis and therapeutic options. Nat Med. 2011;17:1410–22.
Moore KJ, Tabas I. Macrophages in the pathogenesis of atherosclerosis. Cell. 2011;145:341–55.
Wiernsperger N. Hepatic function and the cardiometabolic syndrome. Diabetes Metab Syndr Obes. 2013;6:379–88.
Ludwig T, Worsch S, Heikenwalder M, Daniel H, Hauner H, Bader BL. Metabolic and immunomodulatory effects of n-3 fatty acids are different in mesenteric and epididymal adipose tissue of diet-induced obese mice. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2013;304:e1140–56.
Yates CM, Calder PC, Ed Rainger G. Pharmacology and therapeutics of omega-3 polyunsaturated fatty acids in chronic inflammatory disease. Pharmacol Ther. 2014;141:272–82.
Spiller OB, Criado-Garcia O, Rodriguez De Cordoba S, Morgan BP. Cytokine-mediated up-regulation of CD55 and CD59 protects human hepatoma cells from complement attack. Clin Exp Immunol. 2000;121:234–41.
Stapp JM, Sjoelund V, Lassiter HA, Feldhoff RC, Feldhoff PW. Recombinant rat IL-1beta and IL-6 synergistically enhance C3 mRNA levels and complement component C3 secretion by H-35 rat hepatoma cells. Cytokine. 2005;30:78–85.
Szabo G, Csak T. Inflammasomes in liver diseases. J Hepatol. 2012;57:642–54.
Black S, Kushner I, Samols D. C-reactive Protein. J Biol Chem. 2004;279:48487–90.
Tyakht AV, Ilina EN, Alexeev DG, Ischenko DS, Gorbachev AY, Semashko TA, et al. RNA-Seq gene expression profiling of HepG2 cells: the influence of experimental factors and comparison with liver tissue. BMC Genomics. 2014;15:1108–16.
Folch J, Lees M, Sloane Stanley GH. A simple method for the isolation and purification of total lipides from animal tissues. J Biol Chem. 1957;226:497–509.
Liao KA, Tsay YG, Huang LC, Huang HY, Li CF, Wu TF. Search for the tumor-associated proteins of oral squamous cell carcinoma collected in Taiwan using proteomics strategy. J Proteome Res. 2011;10:2347–58.
Patel DN, King CA, Bailey SR, Holt JW, Venkatachalam K, Agrawal A, et al. Interleukin-17 stimulates C-reactive protein expression in hepatocytes and smooth muscle cells via p38 MAPK and ERK1/2-dependent NF-κB and C/EBPβ activation. J Biol Chem. 2007;282:27229–38.
Ghosh S, Hayden MS. New regulators of NF-kappaB in inflammation. Nat Rev Immunol. 2008;8:837–48.
Zhang D, Sun M, Samols D, Kushner I. STAT3 participates in transcriptional activation of the C-reactive protein gene by interleukin-6. J Biol Chem. 1996;271:9503–9.
Donnelly KL, Smith CI, Schwarzenberg SJ, Jessurun J, Boldt MD, Parks EJ. Sources of fatty acids stored in liver and secreted via lipoproteins in patients with nonalcoholic fatty liver disease. J Clin Invest. 2005;115:1343–51.
Dang TS, Walker M, Ford D, Valentine RA. Nutrigenomics: the role of nutrients in gene expression. Periodontol. 2014;64:154–60.
Ordovas JM, Corella D. Nutritional genomics. Annu Rev Genomics Hum Genet. 2004;5:71–118.
Low YL, Tai ES. Understanding diet-gene interactions: lessons from studying nutrigenomics and cardiovascular disease. Mutat Res. 2007;622:7–13.
de Roos B, McArdle HJ. Proteomics as a tool for the modelling of biological processes and biomarker development in nutrition research. Br J Nutr. 2008;99:S66–71.
Karasawa T, Takahashi A, Saito R, Sekiya M, Igarashi M, Iwasaki H, et al. Sterol regulatory element-binding protein-1 determines plasma remnant lipoproteins and accelerates atherosclerosis in low-density lipoprotein receptor-deficient mice. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2011;31:1788–95.
Vessal M, Mishra S, Moulik S, Murphy LJ. Prohibitin attenuates insulin-stimulated glucose and fatty acid oxidation in adipose tissue by inhibition of pyruvate carboxylase. FEBS J. 2006;273:568–76.
MacDonald MJ, Hasan NM, Dobrzyn A, Stoker SW, Ntambi JM, Liu X, et al. Knockdown of pyruvate carboxylase or fatty acid synthase lowers numerous lipids and glucose-stimulated insulin release in insulinoma cells. Arch Biochem Biophys. 2013;532:23–31.
Han J, Liu YQ. Reduction of islet pyruvate carboxylase activity might be related to the development of type 2 diabetes mellitus in Agouti-K mice. J Endocrinol. 2010;204:143–52.
Li Y, Xu S, Jiang B, Cohen RA, Zang M. Activation of sterol regulatory element binding protein and NLRP3 inflammasome in atherosclerotic lesion development in diabetic pigs. PLoS One. 2013;8:e67532.
Kello M, Mikes J, Jendzelovsky R, Koval J, Fedorocko P. PUFAs enhance oxidative stress and apoptosis in tumour cells exposed to hypericin-mediated PDT. Photochem Photobiol Sci. 2010;9:1244–51.
Castillo RL, Arias C, Farias JG. Omega 3 chronic supplementation attenuates myocardial ischaemia-reperfusion injury through reinforcement of antioxidant defense system in rats. Cell Biochem Funct. 2014;32:274–81.
McMillian M, Nie A, Parker JB, Leone A, Kemmerer M, Bryant S, et al. Drug-induced oxidative stress in rat liver from a toxicogenomics perspective. Toxicol Appl Pharmacol. 2005;207:171–8.
Flohe L, Budde H, Hofmann B. Peroxiredoxins in antioxidant defense and redox regulation. Biofactors. 2003;19:3–10.
Hayes JD, Pulford DJ. The glutathione S-transferase supergene family: regulation of GST and the contribution of the isoenzymes to cancer chemoprotection and drug resistance. Crit Rev Biochem Mol Biol. 1995;30:445–600.
Margioris AN. Fatty acids and postprandial inflammation. Curr Opin Clin Nutr Metab Care. 2009;12:129–37.
Wall R, Ross RP, Fitzgerald GF, Stanton C. Fatty acids from fish: the anti-inflammatory potential of long-chain omega-3 fatty acids. Nutr Rev. 2010;68:280–9.
Sun SC. The noncanonical NF-kappaB pathway. Immunol Rev. 2012;246:125–40.
Pikarsky E, Porat RM, Stein I, Abramovitch R, Amit S, Kasem S, et al. NF-kappaB functions as a tumour promoter in inflammation-associated cancer. Nature. 2004;431:461–6.
de Winther MP, Kanters E, Kraal G, Hofker MH. Nuclear factor kappaB signaling in atherogenesis. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2005;25:904–14.
Kamimura D, Ishihara K, Hirano T. IL-6 signal transduction and its physiological roles: the signal orchestration model. Rev Physiol Biochem Pharmacol. 2003;149:1–38.
Dinarello CA. A clinical perspective of IL-1beta as the gatekeeper of inflammation. Eur J Immunol. 2011;41:1203–17.
Zhang D, Jiang SL, Rzewnicki D, Samols D, Kushner I. The effect of interleukin-1 on C-reactive protein expression in Hep3B cells is exerted at the transcriptional level. Biochem J. 1995;310:143–8.
Li SP, Goldman ND. Regulation of human C-reactive protein gene expression by two synergistic IL-6 responsive elements. Biochemistry. 1996;35:9060–8.
Du Clos TW, Mold C. C-reactive protein: an activator of innate immunity and a modulator of adaptive immunity. Immunol Res. 2004;30:261–77.
Venugopal SK, Devaraj S, Jialal I. Effect of C-reactive protein on vascular cells: evidence for a proinflammatory, proatherogenic role. Curr Opin Nephrol Hypertens. 2005;14:33–7.
Allin KH, Nordestgaard BG. Elevated C-reactive protein in the diagnosis, prognosis, and cause of cancer. Crit Rev Clin Lab Sci. 2011;48:155–70.
Lee JH, Chiang SY, Nam D, Chung WS, Lee J, Na YS, et al. Capillarisin inhibits constitutive and inducible STAT3 activation through induction of SHP-1 and SHP-2 tyrosine phosphatases. Cancer Lett. 2014;345:140–8.
Heinrich PC, Behrmann I, Haan S, Hermanns HM, Müller-Newen G, Schaper F. Principles of interleukin (IL)-6-type cytokine signalling and its regulation. Biochem J. 2003;374:1–20.
Jenkins BJ. Transcriptional regulation of pattern recognition receptors by Jak/STAT signaling, and the implications for disease pathogenesis. J Interferon Cytokine Res. 2014;34:750–8.
Alonzi T, Maritano D, Gorgoni B, Rizzuto G, Libert C, Poli V. Essential role of STAT3 in the control of the acute-phase response as revealed by inducible gene activation in the liver. Mol Cell Biol. 2001;21:1621–32.