Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Syndecan-3 đóng vai trò kích thích viêm chọn lọc trong khớp và góp phần vào viêm khớp do kháng nguyên ở chuột
Tóm tắt
Syndecan là các proteoglycan heparan sulfat được biểu hiện bởi các tế bào nội mô. Syndecan-3 được biểu hiện bởi các tế bào nội mô màng hoạt dịch ở bệnh nhân viêm khớp dạng thấp (RA), nơi nó liên kết với các chemokine, gợi ý về vai trò trong quá trình di chuyển của bạch cầu. Mục tiêu của nghiên cứu hiện tại là kiểm tra chức năng của syndecan-3 trong viêm khớp bằng cách xóa gen ở chuột và so sánh với các mô khác. Chemokine ligand C-X-C 1 (CXCL1) đã được tiêm vào khớp của chuột syndecan-3−/− và chuột kiểu hoang dã, và viêm khớp do kháng nguyên đã được thực hiện. Để so sánh, chemokine cũng được sử dụng trên da và cơ cremaster. Kính hiển vi nội sống đã được thực hiện ở cơ cremaster. Việc tiêm CXCL1 vào khớp gối của chuột syndecan-3−/− đã dẫn đến sự tích tụ bạch cầu neutrophil giảm so với kiểu hoang dã. Điều này liên quan đến sự hiện diện giảm của CXCL1 tại bề mặt lòng của tế bào nội mô màng hoạt dịch, nơi chemokine này tập trung và liên kết với heparan sulfat. Hơn nữa, trong mô hình viêm khớp, việc xóa syndecan-3 dẫn đến tình trạng sưng khớp giảm, sự tích tụ bạch cầu, giảm sự phân hủy sụn và tổng thể mức độ nghiêm trọng của bệnh. Ngược lại, việc cung cấp CXCL1 trên da của chuột không có syndecan-3 đã kích thích sự thu hút bạch cầu neutrophil gia tăng và liên quan đến sự biểu hiện E-selectin ở bề mặt lòng của các tế bào nội mô ở da. Tương tự, trong cơ cremaster, kính hiển vi nội sống cho thấy số lượng bạch cầu dán và lăn trên các tĩnh mạch nhỏ gia tăng ở chuột syndecan-3−/− khi phản ứng với CXCL1 hoặc yếu tố hoại tử khối u alpha. Nghiên cứu này cho thấy một vai trò mới của syndecan-3 trong viêm. Trong khớp, nó có tính chất pro-inflammatory chọn lọc, đóng vai trò trong việc trình bày chemokine của tế bào nội mô và sự thu hút bạch cầu cũng như tổn thương sụn trong mô hình RA. Ngược lại, trong da và cơ cremaster, nó có tính chất chống viêm.
Từ khóa
#Syndecan-3 #viêm khớp dạng thấp #CXCL1 #bạch cầu neutrophil #chemokine #tổn thương sụnTài liệu tham khảo
Reitsma S, Slaaf DW, Vink H, van Zandvoort MA, oude Egbrink MG: The endothelial glycocalyx: composition, functions, and visualization. Pflugers Arch. 2007, 454: 345-359.
Henry CB, Duling BR: TNF-alpha increases entry of macromolecules into luminal endothelial cell glycocalyx. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2000, 279: H2815-H2823.
Chappell D, Dörfler N, Jacob M, Rehm M, Welsch U, Conzen P, Becker BF: Glycocalyx protection reduces leukocyte adhesion after ischemia/reperfusion. Shock. 2010, 34: 133-139.
Choi Y, Chung H, Jung H, Couchman JR, Oh ES: Syndecans as cell surface receptors: Unique structure equates with functional diversity. Matrix Biol. 2011, 30: 93-99.
Bernfield M, Kokenyesi R, Kato M, Hinkes MT, Spring J, Gallo RL, Lose EJ: Biology of the syndecans: a family of transmembrane heparan sulfate proteoglycans. Annu Rev Cell Biol. 1992, 8: 365-393.
Carey DJ: Syndecans: multifunctional cell-surface co-receptors. Biochem J. 1997, 327: 1-16.
Couchman JR: Syndecans: proteoglycan regulators of cell-surface microdomains?. Nat Rev Mol Cell Biol. 2003, 4: 926-937.
Couchman JR: Transmembrane signaling proteoglycans. Annu Rev Cell Dev Biol. 2010, 26: 89-114.
Parish CR: The role of heparan sulphate in inflammation. Nat Rev Immunol. 2006, 6: 633-643.
Celie JW, Beelen RH, van den Born J: Heparan sulfate proteoglycans in extravasation: assisting leukocyte guidance. Front Biosci. 2009, 14: 4932-4949.
Götte M: Syndecans in inflammation. FASEB J. 2003, 17: 575-591.
Middleton J, Neil S, Wintle J, Clark-Lewis I, Moore H, Lam C, Auer M, Hub E, Rot A: Transcytosis and surface presentation of IL-8 by venular endothelial cells. Cell. 1997, 91: 385-395.
Proudfoot AE, Handel TM, Johnson Z, Lau EK, LiWang P, Clark-Lewis I, Borlat F, Wells TN, Kosco-Vilbois MH: Glycosaminoglycan binding and oligomerization are essential for the in vivo activity of certain chemokines. Proc Natl Acad Sci U S A. 2003, 100: 1885-1890.
Massena S, Christoffersson G, Hjertström E, Zcharia E, Vlodavsky I, Ausmees N, Rolny C, Li JP, Phillipson M: A chemotactic gradient sequestered on endothelial heparan sulfate induces directional intraluminal crawling of neutrophils. Blood. 2010, 116: 1924-1931.
Hardy LA, Booth TA, Lau EK, Handel TM, Ali S, Kirby JA: Examination of MCP-1 (CCL2) partitioning and presentation during transendothelial leukocyte migration. Lab Invest. 2004, 84: 81-90.
Johnson Z, Proudfoot AE, Handel TM: Interaction of chemokines and glycosaminoglycans: a new twist in the regulation of chemokine function with opportunities for therapeutic intervention. Cytokine Growth Factor Rev. 2005, 16: 625-636.
Middleton J, Patterson AM, Gardner L, Schmutz C, Ashton BA: Leukocyte extravasation: chemokine transport and presentation by the endothelium. Blood. 2002, 100: 3853-3860.
Rot A: Chemokine patterning by glycosaminoglycans and interceptors. Front Biosci. 2010, 1: 645-660.
Wang L, Fuster M, Sriramarao P, Esko JD: Endothelial heparan sulfate deficiency impairs L-selectin- and chemokine-mediated neutrophil trafficking during inflammatory responses. Nat Immunol. 2005, 6: 902-910.
Xu J, Park PW, Kheradmand F, Corry DB: Endogenous attenuation of allergic lung inflammation by syndecan-1. J Immunol. 2005, 174: 5758-5765.
Rops AL, Götte M, Baselmans MH, van den Hoven MJ, Steenbergen EJ, Lensen JF, Wijnhoven TJ, Cevikbas F, van den Heuvel LP, van Kuppevelt TH, Berden JH, van der Vlag J: Syndecan-1 deficiency aggravates anti-glomerular basement membrane nephritis. Kidney Int. 2007, 72: 1204-1215.
Teng YH, Aquino RS, Park PW: Molecular functions of syndecan-1 in disease. Matrix Biol. 2012, 31: 3-16.
Kharabi Masouleh B, Ten Dam GB, Wild MK, Seelige R, van der Vlag J, Rops AL, Echtermeyer FG, Vestweber D, van Kuppevelt TH, Kiesel L, Götte M: Role of the heparan sulfate proteoglycan syndecan-1 (CD138) in delayed-type hypersensitivity. J Immunol. 2009, 182: 4985-4993.
Floer M, Götte M, Wild MK, Heidemann J, Gassar ES, Domschke W, Kiesel L, Luegering A, Kucharzik T: Enoxaparin improves the course of dextran sodium sulfate-induced colitis in syndecan-1-deficient mice. Am J Pathol. 2010, 176: 146-157.
Tanino Y, Chang MY, Wang X, Gill SE, Skerrett S, McGuire JK, Sato S, Nikaido T, Kojima T, Munakata M, Mongovin S, Parks WC, Martin TR, Wight TN, Frevert CW: Syndecan-4 regulates early neutrophil migration and pulmonary inflammation in response to lipopolysaccharide. Am J Respir Cell Mol Biol. 2012, 47: 196-202.
Constantinescu AA, Vink H, Spaan JA: Endothelial cell glycocalyx modulates immobilization of leukocytes at the endothelial surface. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2003, 23: 1541-1547.
Szekanecz Z, Vegvari A, Szabo Z, Koch AE: Chemokines and chemokine receptors in arthritis. Front Biosci (Schol Ed). 2010, 2: 153-167.
Hosaka S, Akahoshi T, Wada C, Kondo H: Expression of the chemokine superfamily in rheumatoid arthritis. Clin Exp Immunol. 1994, 97: 451-457.
Koch AE, Kunkel SL, Burrows JC, Evanoff HL, Haines GK, Pope RM, Strieter RM: Synovial tissue macrophage as a source of the chemotactic cytokine IL-8. J Immunol. 1991, 147: 2187-2195.
Koch AE, Kunkel SL, Harlow LA, Mazarakis DD, Haines GK, Burdick MD, Pope RM, Walz A, Strieter RM: Epithelial neutrophil activating peptide-78: a novel chemotactic cytokine for neutrophils in arthritis. J Clin Invest. 1994, 94: 1012-1018.
Koch AE, Kunkel SL, Shah MR, Hosaka S, Halloran MM, Haines GK, Burdick MD, Pope RM, Strieter RM: Growth-related gene product alpha. A chemotactic cytokine for neutrophils in rheumatoid arthritis. J Immunol. 1995, 155: 3660-3666.
Koch AE, Volin MV, Woods JM, Kunkel SL, Connors MA, Harlow LA, Woodruff DC, Burdick MD, Strieter RM: Regulation of angiogenesis by the C-X-C chemokines interleukin-8 and epithelial neutrophil activating peptide 78 in the rheumatoid joint. Arthritis Rheum. 2001, 44: 31-40.
Patterson AM, Gardner L, Shaw J, David G, Loreau E, Aguilar L, Ashton BA, Middleton J: Induction of a CXCL8 binding site on endothelial syndecan-3 in rheumatoid synovium. Arthritis Rheum. 2005, 52: 2331-2342.
Korb-Pap A, Stratis A, Mühlenberg K, Niederreiter B, Hayer S, Echtermeyer F, Stange R, Zwerina J, Pap T, Pavenstädt H, Schett G, Smolen JS, Redlich K: Early structural changes in cartilage and bone are required for the attachment and invasion of inflamed synovial tissue during destructive inflammatory arthritis. Ann Rheum Dis. 2012, 71: 1004-1011.
Pap T, Bertrand J: Syndecans in cartilage breakdown and synovial inflammation. Nat Rev Rheumatol. 2012, 9: 43-55.
Echtermeyer T, Bertrand J, Dreier R, Meinecke I, Neugebauer K, Fuerst M, Lee YJ, Song YW, Herzog C, Theilmeier G, Pap T: Syndecan-4 regulates ADAMTS-5 activation and cartilage breakdown in osteoarthritis. Nat Med. 2009, 15: 1072-1076.
Reizes O, Lincecum J, Wang Z, Goldberger O, Huang L, Kaksonen M, Ahima R, Hinkes MT, Barsh GS, Rauvala H, Bernfield M: Transgenic expression of syndecan-1 uncovers a physiological control of feeding behavior by syndecan-3. Cell. 2001, 106: 105-116.
van Horssen J, Kleinnijenhuis J, Maass CN, Rensink AA, Otte-Höller I, David G, van den Heuvel LP, Wesseling P, de Waal RM, Verbeek MM: Accumulation of heparan sulfate proteoglycans in cerebellar senile plaques. Neurobiol Aging. 2002, 23: 537-545.
Pfander D, Swoboda B, Kirsch T: Expression of early and late differentiation markers (proliferating cell nuclear antigen, syndecan-3, annexin VI, and alkaline phosphatase) by human osteoarthritic chondrocytes. Am J Pathol. 2001, 159: 1777-1783.
Kirsch T, Koyama E, Liu M, Golub EE, Pacifici M: Syndecan-3 is a selective regulator of chondrocyte proliferation. J Biol Chem. 2002, 277: 42171-42177.
Kosher RA: Syndecan-3 in limb skeletal development. Microsc Res Tech. 1998, 43: 123-130.
Casar JC, Cabello-Verrugio C, Olguin H, Aldunate R, Inestrosa NC, Brandan E: Heparan sulfate proteoglycans are increased during skeletal muscle regeneration: requirement of syndecan-3 for successful fiber formation. J Cell Sci. 2004, 117: 73-84.
Roskams T, Moshage H, De Vos R, Guido D, Yap P, Desmet V: Heparan sulfate proteoglycan expression in normal human liver. Hepatology. 1995, 21: 950-958.
Bobardt MD, Saphire AC, Hung HC: Syndecan captures, protects, and transmits HIV to T lymphocytes. Immunity. 2003, 18: 27-39.
Pruenster M, Mudde L, Bombosi P, Dimitrova S, Zsak M, Middleton J, Richmond A, Graham GJ, Segerer S, Nibbs RJ, Rot A: The Duffy antigen receptor for chemokines transports chemokines and supports their promigratory activity. Nat Immunol. 2009, 10: 101-108.
Hol J, Wilhelmsen L, Haraldsen G: The murine IL-8 homologues KC, MIP-2, and LIX are found in endothelial cytoplasmic granules but not in Weibel-Palade bodies. J Leukoc Biol. 2010, 87: 501-508.
Nolan SL, Kalia N, Nash GB, Kamel D, Heeringa P, Savage CO: Mechanisms of ANCA-mediated leukocyte-endothelial cell interactions in vivo. J Am Soc Nephrol. 2008, 19: 973-984.
Nowell MA, Richards PJ, Horiuchi S, Yamamoto N, Rose-John S, Topley N, Williams AS, Jones SA: Soluble IL-6 receptor governs IL-6 activity in experimental arthritis: blockade of arthritis severity by soluble glycoprotein 130. J Immunol. 2003, 171: 3202-3209.
Cartwright A, King S, Middleton J, Kehoe O: Is chemokine receptor CCR9 required for synovitis in rheumatoid arthritis? Deficiency of CCR9 in a murine model of antigen-induced arthritis. Open J Rheumatol Autoimmune Dis. 2012, 2: 77-84.
Baekkevold ES, Yamanaka T, Palframan RT, Carlsen HS, Reinholt FP, von Andrian UH, Brandtzaeg P, Haraldsen G: The Ccr7 ligand ELC (Ccl19) is transcytosed in high endothelial venules and mediates T cell recruitment. J Exp Med. 2001, 193: 1105-1112.
Tanaka Y, Fujii K, Hübscher S, Aso M, Takazawa A, Saito K, Ota T, Eto S: Heparan sulfate proteoglycan on endothelium efficiently induces integrin-mediated T cell adhesion by immobilizing chemokines in patients with rheumatoid synovitis. Arthritis Rheum. 1998, 41: 1365-1377.
oude Egbrink MG, Janssen GH, Ookawa K, Slaaf DW, Reneman RS, Wehrens XH, Maaijwee KJ, Ohshima N, Struijker Boudier HA, Tangelder GJ: Especially polymorphonuclear leukocytes, but also monomorphonuclear leukocytes, roll spontaneously in venules of intact rat skin: involvement of E-selectin. J Invest Dermatol. 2002, 118: 323-326.
Weninger W, Ulfman LH, Cheng G, Souchkova N, Quackenbush EJ, Lowe JB, von Andrian UH: Specialized contributions by alpha(1,3)-fucosyltransferase-IV and FucT-VII during leukocyte rolling in dermal microvessels. Immunity. 2000, 12: 665-676.
Janssen GH, Tangelder GJ, Oude Egbrink MG, Reneman RS: Spontaneous leukocyte rolling in venules in untraumatized skin of conscious and anesthetized animals. Am J Physiol. 1994, 267: H1199-H1204.
Barker JN: Adhesion molecules in cutaneous inflammation. Ciba Found Symp. 1995, 189: 91-101.
Gardner L, Wilson C, Patterson AM, Bresnihan B, FitzGerald O, Stone MA, Ashton BA, Middleton J: Temporal expression pattern of Duffy antigen in rheumatoid arthritis: up-regulation in early disease. Arthritis Rheum. 2006, 54: 2022-2026.
Springer TA: Adhesion receptors of the immune system. Nature. 1990, 346: 425-434.
Götte M, Joussen AM, Klein C, Andre P, Wagner DD, Hinkes MT, Kirchhof B, Adamis AP, Bernfield M: Role of syndecan-1 in leukocyte-endothelial interactions in the ocular vasculature. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2002, 43: 1135-1141.