Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Tác động của peptide ức chế phospholipase A2 đối với viêm khớp trong mô hình chuột chuyển gen TNF: một nghiên cứu siêu cấu trúc theo thời gian
Tóm tắt
Chúng tôi đã đánh giá tác dụng trị liệu của peptide ức chế phospholipase A2 tiết ra (sPLA2) ở mức độ tế bào đối với sự xói mòn khớp, sự hủy hoại sụn và viêm màng hoạt dịch trong mô hình chuột chuyển gen yếu tố hoại tử khối u ở người (TNF) bị viêm khớp. Chuột Tg197 (N = 18) hoặc chuột kiểu hoang dã (N = 10) ở 4 tuần tuổi đã được tiêm liều trong phúc mạc (7.5 mg/kg) của một peptide ức chế sPLA2 chọn lọc, P-NT.II, hoặc một peptide P-NT.II bị xáo trộn (đối chứng âm), ba lần mỗi tuần trong 4 tuần. Chuột Tg197 không điều trị (N = 10) được đưa vào nhóm đối chứng. Sự tiến triển của bệnh được theo dõi hàng tuần trong 4 tuần bằng cách sử dụng điểm số viêm khớp và các khám nghiệm mô học. Phân tích mô bệnh học đã tiết lộ sự giảm đáng kể sau điều trị P-NT.II trong viêm màng hoạt dịch, xói mòn xương, và đặc biệt là sự hủy hoại sụn. Những thay đổi siêu cấu trúc rõ rệt được quan sát thấy trong các tế bào sụn khớp (tế bào chất có bọng và mất nhân) và các tế bào màng hoạt dịch (nhân phân hủy và bọng, dính màng hoạt dịch) của chuột Tg197 không được điều trị hoặc được điều trị bằng P-NT.II bị xáo trộn không có mặt ở nhóm Tg197 được điều trị bằng P-NT.II. Điểm số mô học và bằng chứng siêu cấu trúc cho thấy tế bào sụn dường như là tế bào mục tiêu chủ yếu được peptide bảo vệ trong quá trình tiến triển viêm khớp ở mô hình chuột chuyển gen TNF. Đây là lần đầu tiên đánh giá siêu cấu trúc của mô hình này được trình bày. Mức độ cao của sPLA2 tuần hoàn được phát hiện trong chuột Tg197 không được điều trị ở 8 tuần tuổi đã giảm về mức cơ bản khi điều trị bằng peptide. Việc giảm giải phóng prostaglandin E2 từ các tế bào đại thực bào nuôi cấy do P-NT.II gây ra bởi lipopolysaccharide và TNF cho thấy peptide có thể ảnh hưởng tới đáp ứng viêm trung gian prostaglandin trong bệnh viêm khớp dạng thấp bằng cách hạn chế tính khả dụng sinh học của axit arachidonic thông qua việc ức chế sPLA2.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
Nevalainen TJ, Haapamaki MM, Gronroos JM: Roles of secretory phospholipases A(2) in inflammatory diseases and trauma. Biochim Biophys Acta. 2000, 1488: 83-90. 10.1016/S1388-1981(00)00112-8.
Lin MK, Farewell V, Vadas P, Bookman AA, Keystone EC, Pruzanski W: Secretory phospholipase A2 as an index of disease activity in rheumatoid arthritis. Prospective double blind study of 212 patients. J Rheumatol. 1996, 23: 1162-1166.
Huwiler A, Staudt G, Kramer RM, Pfeilschifter J: Cross-talk between secretory phospholipase A2 and cytosolic phospholipase A2 in rat renal mesangial cells. Biochim Biophys Acta. 1997, 1348: 257-272. 10.1016/S0005-2760(97)00073-8.
Jamal OS, Conaghan PG, Cunningham AM, Brooks PM, Munro VF, Scott KF: Increased expression of human type IIa secretory phospholipase A2 antigen in arthritic synovium. Ann Rheum Dis. 1998, 57: 550-558.
Vadas P, Pruzanski W, Kim J, Fox N: The proinflammatory effect of intra-articular injection of soluble human and venom phospholipase A2. Am J Pathol. 1989, 134: 807-811.
Bomalaski JS, Lawton P, Browning JL: Human extracellular recombinant phospholipase A2 induces an inflammatory response in rabbit joints. J Immunol. 1991, 146: 3904-3910.
Lin MK, Katz A, van den BH, Kennedy B, Stefanski E, Vadas P, Pruzanski W: Induction of secretory phospholipase A2 confirms the systemic inflammatory nature of adjuvant arthritis. Inflammation. 1998, 22: 161-173. 10.1023/A:1022336006109.
Bidgood MJ, Jamal OS, Cunningham AM, Brooks PM, Scott KF: Type IIA secretory phospholipase A2 up-regulates cyclooxygenase-2 and amplifies cytokine-mediated prostaglandin production in human rheumatoid synoviocytes. J Immunol. 2000, 165: 2790-2797.
Feldmann M: What is the mechanism of action of anti-tumour necrosis factor-alpha antibody in rheumatoid arthritis?. Int Arch Allergy Immunol. 1996, 111: 362-365.
Akira S, Kishimoto T: IL-6 and NF-IL6 in acute-phase response and viral infection. Immunol Rev. 1992, 127: 25-50.
Papadakis KA, Targan SR: Tumor necrosis factor: biology and therapeutic inhibitors. Gastroenterology. 2000, 119: 1148-1157.
Triggiani M, Granata F, Oriente A, Gentile M, Petraroli A, Balestrieri B, Marone G: Secretory phospholipases A2 induce cytokine release from blood and synovial fluid monocytes. Eur J Immunol. 2002, 32: 67-76. 10.1002/1521-4141(200201)32:1<67::AID-IMMU67>3.0.CO;2-3.
Murakami M, Kuwata H, Amakasu Y, Shimbara S, Nakatani Y, Atsumi G, Kudo I: Prostaglandin E2 amplifies cytosolic phospholipase A2- and cyclooxygenase-2-dependent delayed prostaglandin E2 generation in mouse osteoblastic cells. Enhancement by secretory phospholipase A2. J Biol Chem. 1997, 272: 19891-19897. 10.1074/jbc.272.32.19891.
Schrier DJ, Flory CM, Finkel M, Kuchera SL, Lesch ME, Jacobson PB: The effects of the phospholipase A2 inhibitor, manoalide, on cartilage degradation, stromelysin expression, and synovial fluid cell count induced by intraarticular injection of human recombinant interleukin-1 alpha in the rabbit. Arthritis Rheum. 1996, 39: 1292-1299.
Garcia-Pastor P, Randazzo A, Gomez-Paloma L, Alcaraz MJ, Paya M: Effects of petrosaspongiolide M, a novel phospholipase A2 inhibitor, on acute and chronic inflammation. J Pharmacol Exp Ther. 1999, 289: 166-172.
Miele L: Antiflammins. Bioactive peptides derived from uteroglobin. Ann N Y Acad Sci. 2000, 923: 128-140.
Thwin MM, Gopalakrishnakone P, Kini RM, Armugam A, Jeyaseelan K: Recombinant antitoxic and antiinflammatory factor from the nonvenomous snake Python reticulatus: phospholipase A2 inhibition and venom neutralizing potential. Biochemistry. 2000, 39: 9604-9611. 10.1021/bi000395z.
Thwin MM, Satish RL, Chan ST, Gopalakrishnakone P: Functional site of endogenous phospholipase A2 inhibitor from python serum. Eur J Biochem. 2002, 269: 719-727. 10.1046/j.0014-2956.2001.02711.x.
Thwin MM, Ong WY, Fong CW, Sato K, Kodama K, Farooqui AA, Gopalakrishnakone P: Secretory phospholipase A2 activity in the normal and kainate injected rat brain, and inhibition by a peptide derived from python serum. Exp Brain Res. 2003, 150: 427-433.
Keffer J, Probert L, Cazlaris H, Georgopoulos S, Kaslaris E, Kioussis D, Kollias G: Transgenic mice expressing human tumour necrosis factor: a predictive genetic model of arthritis. EMBO J. 1991, 10: 4025-4031.
Wooley PH: Collagen-induced arthritis in the mouse. Methods Enzymol. 1988, 162: 361-373.
Douni E, Sfikakis PP, Haralambous S, Fernandes P, Kollias G: Attenuation of inflammatory polyarthritis in TNF transgenic mice by diacerein: comparative analysis with dexamethasone, methotrexate and anti-TNF protocols. Arthritis Res Ther. 2004, 6: R65-R72. 10.1186/ar1028.
Arsenault AL, Lhotak S, Hunter WL, Banquerigo ML, Brahn E: Taxol (paclitaxel) involution of articular cartilage destruction in collagen induced arthritis: an ultrastructural demonstration of an increased superficial chondroprotective layer. J Rheumatol. 2000, 27: 582-588.
Henzgen S, Petrow PK, Thoss K, Brauer R: Degradation of articular cartilage during the progression of antigen-induced arthritis in mice. A scanning and transmission electron microscopic study. Exp Toxicol Pathol. 1996, 48: 255-263.
Lapadula G, Nico B, Cantatore FP, La Canna R, Roncali L, Pipitone V: Early ultrastructural changes of articular cartilage and synovial membrane in experimental vitamin A-induced osteoarthritis. J Rheumatol. 1995, 22: 1913-1921.
Ghadially FN: Fine structure of the synovial joints. A text and atlas of the ultrastructure of normal and pathological articular tissues. 1983, London: Butterworth
Redlich K, Hayer S, Maier A, Dunstan CR, Tohidast-Akrad M, Lang S, Turk B, Pietschmann P, Woloszczuk W, Haralambous S, Kollias G, Steiner G, Smolen JS, Schett G: Tumor necrosis factor alpha-mediated joint destruction is inhibited by targeting osteoclasts with osteoprotegerin. Arthritis Rheum. 2002, 46: 785-792. 10.1002/art.10097.
Han Z, Chang L, Yamanishi Y, Karin M, Firestein GS: Joint damage and inflammation in c-Jun N-terminal kinase 2 knockout mice with passive murine collagen-induced arthritis. Arthritis Rheum. 2002, 46: 818-823. 10.1002/art.10104.
Snyder DW, Bach NJ, Dillard RD, Draheim SE, Carlson DG, Fox N, Roehm NW, Armstrong CT, Chang CH, Hartley LW, Johnson LM, Roman CR, Smith AC, Song M, Fleisch JH: Pharmacology of LY315920/S-5920, [[3-(aminooxoacetyl)-2-ethyl-1- (phenylmethyl)-1H-indol-4-yl]oxy] acetate, a potent and selective secretory phospholipase A2 inhibitor: A new class of anti-inflammatory drugs, SPI. J Pharmacol Exp Ther. 1999, 288: 1117-1124.
Li P, Schwarz EM: The TNF-alpha transgenic mouse model of inflammatory arthritis. Springer Semin Immunopathol. 2003, 25: 19-33. 10.1007/s00281-003-0125-3.
Nevalainen TJ, Marki F, Kortesuo PT, Grutter MG, Di Marco S, Schmitz A: Synovial type (group II) phospholipase A2 in cartilage. J Rheumatol. 1993, 20: 325-330.
Pruzanski W, Bogoch E, Katz A, Wloch M, Stefanski E, Grouix B, Sakotic G, Vadas P: Induction of release of secretory nonpancreatic phospholipase A2 from human articular chondrocytes. J Rheumatol. 1995, 22: 2114-2119.
Miyaura C, Inada M, Matsumoto C, Ohshiba T, Uozumi N, Shimizu T, Ito A: An essential role of cytosolic phospholipase A2alpha in prostaglandin E2-mediated bone resorption associated with inflammation. J Exp Med. 2003, 197: 1303-1310. 10.1084/jem.20030015.
Kudo I, Murakami M: Diverse functional coupling of prostanoid biosynthetic enzymes in various cell types. Adv Exp Med Biol. 1999, 469: 29-35.
Balsinde J, Balboa MA, Insel PA, Dennis EA: Regulation and inhibition of phospholipase A2. Annu Rev Pharmacol Toxicol. 1999, 39: 175-189. 10.1146/annurev.pharmtox.39.1.175.
Vadas P: Elevated plasma phospholipase A2 levels: correlation with the hemodynamic and pulmonary changes in gram-negative septic shock. J Lab Clin Med. 1984, 104: 873-881.
Mayer RJ, Marshall LA: New insights on mammalian phospholipase A2(s); comparison of arachidonoyl-selective and -nonselective enzymes. FASEB J. 1993, 7: 339-348.
Church WB, Inglis AS, Tseng A, Duell R, Lei PW, Bryant KJ, Scott KF: A novel approach to the design of inhibitors of human secreted phospholipase A2 based on native peptide inhibition. J Biol Chem. 2001, 276: 33156-33164. 10.1074/jbc.M101272200.
Lambeau G, Lazdunski M: Receptors for a growing family of secreted phospholipases A2. Trends Pharmacol Sci. 1999, 20: 162-170. 10.1016/S0165-6147(99)01300-0.
Murakami M, Koduri RS, Enomoto A, Shimbara S, Seki M, Yoshihara K, Singer A, Valentin E, Ghomashchi F, Lambeau G, Gelb MH, Kudo I: Distinct arachidonate-releasing functions of mammalian secreted phospholipase A2s in human embryonic kidney 293 and rat mastocytoma RBL-2H3 cells through heparan sulfate shuttling and external plasma membrane mechanisms. J Biol Chem. 2001, 276: 10083-10096. 10.1074/jbc.M007877200.
Granata F, Balestrieri B, Petraroli A, Giannattasio G, Marone G, Triggiani M: Secretory phospholipases A2 as multivalent mediators of inflammatory and allergic disorders. Int Arch Allergy Immunol. 2003, 131: 153-163. 10.1159/000071481.