Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
BÀI BÁO BỊ RÚT LUI: Sự ổn định của enzym acetyltransferase histone Tip60 bởi enzym deubiquitinase USP7 kích thích sự giải phóng các chất trung gian gây viêm trong tổn thương phổi cấp tính
Tóm tắt
Tổn thương phổi cấp tính (ALI) thường liên quan đến tình trạng viêm. Bằng chứng ngày càng gia tăng đã xác định vai trò của protease cụ thể ubiquitin 7 (USP7) trong việc kích hoạt sự biểu hiện của các yếu tố gây viêm trong các tế bào đại thực bào. Nghiên cứu hiện tại đánh giá xem USP7 có trung gian cho protein tương tác với Tat acetyltransferase histone 60 (Tip60) trong quá trình phát triển viêm ALI hay không. Một mô hình chuột ALI được kích thích bằng cách đưa lipopolysaccharide (LPS) qua đường khí quản. Tiếp theo, hoạt tính myeloperoxidase (MPO) trong phổi và tỷ lệ trọng lượng khô/trọng lượng ướt của phổi đã được kiểm tra để đánh giá tổn thương mô. Ngoài ra, các tế bào RAW 264.7 được điều trị bằng LPS để kích thích một mô hình tế bào viêm do LPS gây ra in vitro. ELISA được thực hiện để đo sự biểu hiện của IL-1β, TNF-α, IL-6 và IL-8 trong các tế bào và mô. TUNEL đã được sử dụng để phát hiện sự apoptosis tế bào do LPS gây ra. Hơn nữa, sự tương tác giữa USP7 và Tip60 đã được xác định thông qua IP, phân tích Western blot và điều trị cycloheximide (CHX). Mức độ phong phú của Tip60 và H3K27ac trong vùng khởi động của IL-6 và IL-8 được đánh giá bằng ChIP. USP7 có mức biểu hiện cao trong các mô hình chuột ALI do LPS gây ra và sự im lặng của USP7 đã làm chậm quá trình phát triển của ALI ở chuột. Việc im lặng USP7 đã bảo vệ các tế bào RAW 264.7 chống lại tình trạng viêm và sự apoptosis do LPS gây ra bằng cách giảm xuống IL-1β, TNF-α, IL-6 và IL-8. USP7 làm tăng sự ổn định của protein Tip60, và Tip60 làm tăng mức độ phong phú của H3K27ac trong vùng khởi động của IL-6 và IL-8 và kích hoạt NF-κB p65 để tăng cường sự biểu hiện của IL-6 và IL-8. Những phát hiện này tiết lộ một vai trò mới sau phiên mã của USP7 trong tình trạng viêm bằng cách ổn định Tip60 và tăng cường sự giải phóng các cytokine gây viêm, và gợi ý rằng các chất ức chế USP7 có thể là các tác nhân điều trị tiềm năng cho ALI.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
Komiya K, Akaba T, Kozaki Y, Kadota JI, Rubin BK (2017) A systematic review of diagnostic methods to differentiate acute lung injury/acute respiratory distress syndrome from cardiogenic pulmonary edema. Crit Care 21:228
Shao L, Meng D, Yang F, Song H, Tang D (2017) Irisin-mediated protective effect on LPS-induced acute lung injury via suppressing inflammation and apoptosis of alveolar epithelial cells. Biochem Biophys Res Commun 487:194–200
Xie W, Lu Q, Wang K, Lu J, Gu X, Zhu D, Liu F, Guo Z (2018) miR-34b-5p inhibition attenuates lung inflammation and apoptosis in an LPS-induced acute lung injury mouse model by targeting progranulin. J Cell Physiol 233:6615–6631
Hughes KT, Beasley MB (2017) Pulmonary manifestations of acute lung injury: more than just diffuse alveolar damage. Arch Pathol Lab Med 141:916–922
Volpin G, Cohen M, Assaf M, Meir T, Katz R, Pollack S (2014) Cytokine levels (IL-4, IL-6, IL-8 and TGFbeta) as potential biomarkers of systemic inflammatory response in trauma patients. Int Orthop 38:1303–1309
Dolinay T, Kim YS, Howrylak J, Hunninghake GM, An CH, Fredenburgh L, Massaro AF, Rogers A, Gazourian L, Nakahira K, Haspel JA, Landazury R, Eppanapally S, Christie JD, Meyer NJ, Ware LB, Christiani DC, Ryter SW, Baron RM, Choi AM (2012) Inflammasome-regulated cytokines are critical mediators of acute lung injury. Am J Respir Crit Care Med 185:1225–1234
Zhang C, Lu J, Zhang QW, Zhao W, Guo JH, Liu SL, Wu YL, Jiang B, Gao FH (2016) USP7 promotes cell proliferation through the stabilization of Ki-67 protein in non-small cell lung cancer cells. Int J Biochem Cell Biol 79:209–221
Sun Y, Cao L, Sheng X, Chen J, Zhou Y, Yang C, Deng T, Ma H, Feng P, Liu J, Tan W, Ye M (2017) WDR79 promotes the proliferation of non-small cell lung cancer cells via USP7-mediated regulation of the Mdm2-p53 pathway. Cell Death Dis 8:e2743
Pozhidaeva AK, Mohni KN, Dhe-Paganon S, Arrowsmith CH, Weller SK, Korzhnev DM, Bezsonova I (2015) Structural characterization of interaction between human ubiquitin-specific protease 7 and immediate-early protein ICP0 of herpes simplex virus-1. J Biol Chem 290:22907–22918
Dar A, Shibata E, Dutta A (2013) Deubiquitination of Tip60 by USP7 determines the activity of the p53-dependent apoptotic pathway. Mol Cell Biol 33:3309–3320
Guo J, Zhou W, Niu YJ, Shin KT, Heo YT, Kim NH, Cui XS (2018) TIP60 contributes to porcine embryonic development by regulating DNA damage response. Theriogenology 108:146–152
Yang Y, Sun J, Chen T, Tao Z, Zhang X, Tian F, Zhou X, Lu D (2017) Tat-interactive protein-60KDA (TIP60) regulates the tumorigenesis of lung cancer in vitro. J Cancer 8:2277–2281
Kim CH, Kim JW, Jang SM, An JH, Seo SB, Choi KH (2015) The chromodomain-containing histone acetyltransferase TIP60 acts as a code reader, recognizing the epigenetic codes for initiating transcription. Biosci Biotechnol Biochem 79:532–538
Widen JC, Kempema AM, Villalta PW, Harki DA (2017) Targeting NF-kappaB p65 with a helenalin inspired bis-electrophile. ACS Chem Biol 12:102–113
Gao M, Chen L, Yu H, Sun Q, Kou J, Yu B (2013) Diosgenin down-regulates NF-kappaB p65/p50 and p38MAPK pathways and attenuates acute lung injury induced by lipopolysaccharide in mice. Int Immunopharmacol 15:240–245
D’Alessio FR (2018) Mouse models of acute lung injury and ARDS. Methods Mol Biol 1809:341–350
Qian J, Chen X, Chen X, Sun C, Jiang Y, Qian Y, Zhang Y, Khan Z, Zhou J, Liang G, Zheng C (2019) Kaempferol reduces K63-linked polyubiquitination to inhibit nuclear factor-kappaB and inflammatory responses in acute lung injury in mice. Toxicol Lett 306:53–60
Namkoong H, Ishii M, Fujii H, Yagi K, Asami T, Asakura T, Suzuki S, Hegab AE, Kamata H, Tasaka S, Atarashi K, Nakamoto N, Iwata S, Honda K, Kanai T, Hasegawa N, Koyasu S, Betsuyaku T (2018) Clarithromycin expands CD11b+Gr-1+ cells via the STAT3/Bv8 axis to ameliorate lethal endotoxic shock and post-influenza bacterial pneumonia. PLoS Pathog 14:e1006955
Wang YC, Wu YS, Hung CY, Wang SA, Young MJ, Hsu TI, Hung JJ (2018) USP24 induces IL-6 in tumor-associated microenvironment by stabilizing p300 and beta-TrCP and promotes cancer malignancy. Nat Commun 9:3996
Colleran A, Collins PE, O'Carroll C, Ahmed A, Mao X, McManus B, Kiely PA, Burstein E, Carmody RJ (2013) Deubiquitination of NF-kappaB by ubiquitin-specific protease-7 promotes transcription. Proc Natl Acad Sci U S A 110:618–623
Gao Y, Koppen A, Rakhshandehroo M, Tasdelen I, van de Graaf SF, van Loosdregt J, van Beekum O, Hamers N, van Leenen D, Berkers CR, Berger R, Holstege FC, Coffer PJ, Brenkman AB, Ovaa H, Kalkhoven E (2013) Early adipogenesis is regulated through USP7-mediated deubiquitination of the histone acetyltransferase TIP60. Nat Commun 4:2656
Zhang Z, Wang X, Ma C, Li Z, Chen H, Zhang Z, Li T (2019) Genipin protects rats against lipopolysaccharide-induced acute lung injury by reinforcing autophagy. Int Immunopharmacol 72:21–30
Kim JW, Jang SM, Kim CH, An JH, Kang EJ, Choi KH (2012) New molecular bridge between RelA/p65 and NF-kappaB target genes via histone acetyltransferase TIP60 cofactor. J Biol Chem 287:7780–7791
Dong Z, Yuan Y (2018) Accelerated inflammation and oxidative stress induced by LPS in acute lung injury: inhibition by ST1926. Int J Mol Med 41:3405–3421
Hu HJ, Zhang LG, Wang ZH, Guo XX (2015) FoxO6 inhibits cell proliferation in lung carcinoma through up-regulation of USP7. Mol Med Rep 12:575–580
Zhao GY, Lin ZW, Lu CL, Gu J, Yuan YF, Xu FK, Liu RH, Ge D, Ding JY (2015) USP7 overexpression predicts a poor prognosis in lung squamous cell carcinoma and large cell carcinoma. Tumour Biol 36:1721–1729
Ma M, Yu N (2016) Ubiquitin-specific protease 7 expression is a prognostic factor in epithelial ovarian cancer and correlates with lymph node metastasis. Onco Targets Ther 9:1559–1569
Lin Z, Xiong L, Lin Q (2016) Ubiquitin-specific protease 39 is overexpressed in human lung cancer and promotes tumor cell proliferation in vitro. Mol Cell Biochem 422:97–107
Wu N, Liu C, Bai C, Han YP, Cho WC, Li Q (2013) Over-expression of deubiquitinating enzyme USP14 in lung adenocarcinoma promotes proliferation through the accumulation of beta-catenin. Int J Mol Sci 14:10749–10760
Gao Y, Kalkhoven E (2014) TIPping the balance in adipogenesis: USP7-mediated stabilization of Tip60. Adipocyte 3:160–165
Takino T, Nakada M, Li Z, Yoshimoto T, Domoto T, Sato H (2016) Tip60 regulates MT1-MMP transcription and invasion of glioblastoma cells through NF-kappaB pathway. Clin Exp Metastasis 33:45–52
Lei J, Wei Y, Song P, Li Y, Zhang T, Feng Q, Xu G (2018) Cordycepin inhibits LPS-induced acute lung injury by inhibiting inflammation and oxidative stress. Eur J Pharmacol 818:110–114
Wang XM, Hamza M, Wu TX, Dionne RA (2009) Upregulation of IL-6, IL-8 and CCL2 gene expression after acute inflammation: correlation to clinical pain. Pain 142:275–283
Goodman RB, Pugin J, Lee JS, Matthay MA (2003) Cytokine-mediated inflammation in acute lung injury. Cytokine Growth Factor Rev 14:523–535
Kolliputi N, Waxman AB (2009) IL-6 cytoprotection in hyperoxic acute lung injury occurs via suppressor of cytokine signaling-1-induced apoptosis signal-regulating kinase-1 degradation. Am J Respir Cell Mol Biol 40:314–324
Fudala R, Krupa A, Stankowska D, Allen TC, Kurdowska AK (2008) Anti-interleukin-8 autoantibody:interleukin-8 immune complexes in acute lung injury/acute respiratory distress syndrome. Clin Sci (Lond) 114:403–412
van Loosdregt J, Fleskens V, Fu J, Brenkman AB, Bekker CP, Pals CE, Meerding J, Berkers CR, Barbi J, Grone A, Sijts AJ, Maurice MM, Kalkhoven E, Prakken BJ, Ovaa H, Pan F, Zaiss DM, Coffer PJ (2013) Stabilization of the transcription factor Foxp3 by the deubiquitinase USP7 increases Treg-cell-suppressive capacity. Immunity 39:259–271
Song H, Tao L, Chen C, Pan L, Hao J, Ni Y, Li D, Li B, Shi G (2015) USP17-mediated deubiquitination and stabilization of HDAC2 in cigarette smoke extract-induced inflammation. Int J Clin Exp Pathol 8:10707–10715
Zaman MM, Nomura T, Takagi T, Okamura T, Jin W, Shinagawa T, Tanaka Y, Ishii S (2013) Ubiquitination-deubiquitination by the TRIM27-USP7 complex regulates tumor necrosis factor alpha-induced apoptosis. Mol Cell Biol 33:4971–4984
Vugmeyster Y, Borodovsky A, Maurice MM, Maehr R, Furman MH, Ploegh HL (2002) The ubiquitin-proteasome pathway in thymocyte apoptosis: caspase-dependent processing of the deubiquitinating enzyme USP7 (HAUSP). Mol Immunol 39:431–441
Ikura T, Ogryzko VV, Grigoriev M, Groisman R, Wang J, Horikoshi M, Scully R, Qin J, Nakatani Y (2000) Involvement of the TIP60 histone acetylase complex in DNA repair and apoptosis. Cell 102:463–473
Hejna J, Bruun D, Pauw D, Moses RE (2010) A FANCD2 domain activates Tip60-dependent apoptosis. Cell Biol Int 34:893–899
Wu YP, Cao C, Wu YF, Li M, Lai TW, Zhu C, Wang Y, Ying SM, Chen ZH, Shen HH, Li W (2017) Activating transcription factor 3 represses cigarette smoke-induced IL6 and IL8 expression via suppressing NF-kappaB activation. Toxicol Lett 270:17–24
Xiao M, Zhu T, Zhang W, Wang T, Shen YC, Wan QF, Wen FQ (2014) Emodin ameliorates LPS-induced acute lung injury, involving the inactivation of NF-kappaB in mice. Int J Mol Sci 15:19355–19368
Li N, Song Y, Zhao W, Han T, Lin S, Ramirez O, Liang L (2016) Small interfering RNA targeting NF-kappaB attenuates lipopolysaccharide-induced acute lung injury in rats. BMC Physiol 16:7
Tang Chiong R, Navarro Ortega A, Montada Dorta D, Gomez J (1989) Resistance of Musca domestica Linnaeus 1758 (Diptera: Muscidae) to organophosphorous insecticides in a poultry farm, province La Habana. Rev Cubana Med Trop 41:34–39