Vitamin D ức chế sản xuất cytokine proinflammatory của tế bào đơn nhân/tế bào đại thực bào thông qua việc nhắm đến MAPK phosphatase-1

Journal of Immunology - Tập 188 Số 5 - Trang 2127-2135 - 2012
Yong Zhang1, Donald Y.M. Leung1,2, Brittany Richers1, Liu Y3,4, Linda K. Remigio1, David W. H. Riches1, Elena Goleva1
1*Department of Pediatrics, National Jewish Health, Denver, CO 80206;
2†Department of Pediatrics, University of Colorado Denver, Aurora, CO 80045; and
3§Department of Pediatrics, Ohio State University College of Medicine, Columbus, OH 43205
4‡Center for Perinatal Research, Research Institute at Nationwide Children’s Hospital, Columbus, OH 43205;

Tóm tắt

Tóm tắtƯớc tính có khoảng 1 tỷ người trên thế giới bị thiếu vitamin D. Thiếu vitamin D đã được liên kết với nhiều bệnh viêm khác nhau. Tuy nhiên, cơ chế mà vitamin D giảm viêm vẫn chưa được hiểu rõ. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã điều tra tác động ức chế của nồng độ sinh lý vitamin D lên phản ứng viêm được kích thích bởi LPS trong các tế bào đơn nhân máu người và khám phá các cơ chế tiềm năng mà vitamin D tác động. Chúng tôi nhận thấy hai dạng của vitamin D, 1,25(OH)2D3 và 25(OH)D3, đã ức chế một cách liều phụ thuộc phosphoryl hóa p38 được kích thích bởi LPS ở nồng độ sinh lý, cũng như sản xuất IL-6 và TNF-α bởi các tế bào đơn nhân người. Sau khi điều trị bằng vitamin D, biểu hiện của MAPK phosphatase-1 (MKP-1) đã được tăng cường đáng kể trong các tế bào đơn nhân người và đại thực bào nguồn gốc tủy xương chuột (BMM). Sự gắn kết tăng lên của thụ thể vitamin D và sự acetyl hóa histone H4 tăng lên tại yếu tố phản ứng vitamin D đã được xác định ở các trình tự promoter MKP-1 của chuột và người. Hơn nữa, ở BMM từ chuột MKP1−/−, sự ức chế phosphoryl hóa p38 được kích thích bởi LPS do vitamin D gây ra đã bị hủy bỏ hoàn toàn. Sự ức chế sản xuất IL-6 và TNF-α được kích thích bởi LPS trong BMM từ chuột MKP-1−/− đã giảm đáng kể so với chuột kiểu hoang dã. Kết luận, nghiên cứu này đã xác định việc tăng cường MKP-1 bởi vitamin D như một con đường mới mà qua đó vitamin D ức chế hoạt hóa p38 và sản xuất cytokine được kích thích bởi LPS trong các tế bào đơn nhân/đại thực bào.

Từ khóa

#Vitamin D #cytokin proinflammatory #tế bào đơn nhân #tế bào đại thực bào #MAPK phosphatase-1

Tài liệu tham khảo

Holick, 2007, Vitamin D deficiency., N. Engl. J. Med., 357, 266, 10.1056/NEJMra070553

Adams, 2008, Unexpected actions of vitamin D: new perspectives on the regulation of innate and adaptive immunity., Nat. Clin. Pract. Endocrinol. Metab., 4, 80, 10.1038/ncpendmet0716

Miller, 2010, Vitamin D and innate immunity., Dermatol. Ther., 23, 13, 10.1111/j.1529-8019.2009.01287.x

Plum, 2010, Vitamin D, disease and therapeutic opportunities., Nat. Rev. Drug Discov., 9, 941, 10.1038/nrd3318

Jones, 2008, Pharmacokinetics of vitamin D toxicity., Am. J. Clin. Nutr., 88, 582S, 10.1093/ajcn/88.2.582S

Mangelsdorf, 1995, The nuclear receptor superfamily: the second decade., Cell, 83, 835, 10.1016/0092-8674(95)90199-X

Ramagopalan, 2010, A ChIP-seq defined genome-wide map of vitamin D receptor binding: associations with disease and evolution., Genome Res., 20, 1352, 10.1101/gr.107920.110

Carlberg, 1996, The vitamin D3 receptor in the context of the nuclear receptor superfamily : the central role of the retinoid X receptor., Endocrine, 4, 91, 10.1007/BF02782754

Quack, 2000, Ligand-triggered stabilization of vitamin D receptor/retinoid X receptor heterodimer conformations on DR4-type response elements., J. Mol. Biol., 296, 743, 10.1006/jmbi.2000.3499

Kim, 2005, 1,25-Dihydroxyvitamin D3 stimulates cyclic vitamin D receptor/retinoid X receptor DNA-binding, co-activator recruitment, and histone acetylation in intact osteoblasts., J. Bone Miner. Res., 20, 305, 10.1359/JBMR.041112

Opal, 2007, The host response to endotoxin, antilipopolysaccharide strategies, and the management of severe sepsis., Int. J. Med. Microbiol., 297, 365, 10.1016/j.ijmm.2007.03.006

Beutler, 2000, Tlr4: central component of the sole mammalian LPS sensor., Curr. Opin. Immunol., 12, 20, 10.1016/S0952-7915(99)00046-1

Kracht, 2002, Transcriptional and post-transcriptional control of gene expression in inflammation., Cytokine, 20, 91, 10.1006/cyto.2002.0895

Bhavsar, 2008, Relative corticosteroid insensitivity of alveolar macrophages in severe asthma compared with non-severe asthma., Thorax, 63, 784, 10.1136/thx.2007.090027

Parrillo, 1993, Pathogenetic mechanisms of septic shock., N. Engl. J. Med., 328, 1471, 10.1056/NEJM199305203282008

Owens, 2007, Differential regulation of MAP kinase signalling by dual-specificity protein phosphatases., Oncogene, 26, 3203, 10.1038/sj.onc.1210412

Abraham, 2006, Anti-inflammatory effects of dexamethasone are partly dependent on induction of dual specificity phosphatase 1., J. Exp. Med., 203, 1883, 10.1084/jem.20060336

Chen, 2002, Restraint of proinflammatory cytokine biosynthesis by mitogen-activated protein kinase phosphatase-1 in lipopolysaccharide-stimulated macrophages., J. Immunol., 169, 6408, 10.4049/jimmunol.169.11.6408

Dorfman, 1996, Disruption of the erp/mkp-1 gene does not affect mouse development: normal MAP kinase activity in ERP/MKP-1–deficient fibroblasts., Oncogene, 13, 925

Riches, 1991, Expression of interferon-β during the triggering phase of macrophage cytocidal activation: evidence for an autocrine/paracrine role in the regulation of this state., J. Biol. Chem., 266, 24785, 10.1016/S0021-9258(18)54298-8

Winston, 1997, Activation of p38mapk, MKK3, and MKK4 by TNF-α in mouse bone marrow-derived macrophages., J. Immunol., 159, 4491, 10.4049/jimmunol.159.9.4491

Zhang, 2009, Estrogen inhibits glucocorticoid action via protein phosphatase 5 (PP5)-mediated glucocorticoid receptor dephosphorylation., J. Biol. Chem., 284, 24542, 10.1074/jbc.M109.021469

Hewison, 2011, Antibacterial effects of vitamin D., Nat. Rev. Endocrinol., 7, 337, 10.1038/nrendo.2010.226

Institute of Medicine of the National Academies, 2010, Dietary Reference Intakes for Calcium and Vitamin D., 1

Maeda, 2008, Inflammation and cancer: role of nuclear factor-κB activation., Cancer Sci., 99, 836, 10.1111/j.1349-7006.2008.00763.x

Thieringer, 2000, Activation of peroxisome proliferator-activated receptor γ does not inhibit IL-6 or TNF-α responses of macrophages to lipopolysaccharide in vitro or in vivo., J. Immunol., 164, 1046, 10.4049/jimmunol.164.2.1046

Michalaki, 2004, Serum levels of IL-6 and TNF-α correlate with clinicopathological features and patient survival in patients with prostate cancer., Br. J. Cancer, 90, 2312, 10.1038/sj.bjc.6601814

Fernandez-Real, 2001, Circulating interleukin 6 levels, blood pressure, and insulin sensitivity in apparently healthy men and women., J. Clin. Endocrinol. Metab., 86, 1154, 10.1210/jcem.86.3.7305

Wang, 2007, Knockout of Mkp-1 enhances the host inflammatory responses to Gram-positive bacteria., J. Immunol., 178, 5312, 10.4049/jimmunol.178.8.5312

Looker, 2011, Vitamin D status: United States, 2001–2006

Searing, 2010, Decreased serum vitamin D levels in children with asthma are associated with increased corticosteroid use., J. Allergy Clin. Immunol., 125, 995, 10.1016/j.jaci.2010.03.008

Krishnan, 2010, Molecular pathways mediating the anti-inflammatory effects of calcitriol: implications for prostate cancer chemoprevention and treatment., Endocr. Relat. Cancer, 17, R19, 10.1677/ERC-09-0139

Wu, 2011, Vitamin D, vitamin D receptor, and macroautophagy in inflammation and infection., Discov. Med., 11, 325

Guillot, 2010, Vitamin D and inflammation., Joint Bone Spine, 77, 552, 10.1016/j.jbspin.2010.09.018

Liu, 2006, Toll-like receptor triggering of a vitamin D-mediated human antimicrobial response., Science, 311, 1770, 10.1126/science.1123933

Stio, 2007, The Vitamin D analogue TX 527 blocks NF-κB activation in peripheral blood mononuclear cells of patients with Crohn’s disease., J. Steroid Biochem. Mol. Biol., 103, 51, 10.1016/j.jsbmb.2006.07.008

Chambers, 2011, The impact of vitamin D on regulatory T cells., Curr. Allergy Asthma Rep., 11, 29, 10.1007/s11882-010-0161-8

Lips, 2006, Vitamin D physiology., Prog. Biophys. Mol. Biol., 92, 4, 10.1016/j.pbiomolbio.2006.02.016

Holick, 2004, Sunlight and vitamin D for bone health and prevention of autoimmune diseases, cancers, and cardiovascular disease., Am. J. Clin. Nutr., 80, 1678S, 10.1093/ajcn/80.6.1678S

Hewison, 2003, Differential regulation of vitamin D receptor and its ligand in human monocyte-derived dendritic cells., J. Immunol., 170, 5382, 10.4049/jimmunol.170.11.5382

Hewison, 2007, Extra-renal 25-hydroxyvitamin D3-1α-hydroxylase in human health and disease., J. Steroid Biochem. Mol. Biol., 103, 316, 10.1016/j.jsbmb.2006.12.078

Bikle, 2010, Vitamin D: newly discovered actions require reconsideration of physiologic requirements., Trends Endocrinol. Metab., 21, 375, 10.1016/j.tem.2010.01.003

Liu, 2007, MAPK phosphatases—regulating the immune response., Nat. Rev. Immunol., 7, 202, 10.1038/nri2035

Patterson, 2009, Dual-specificity phosphatases: critical regulators with diverse cellular targets., Biochem. J., 418, 475, 10.1042/BJ20082234

Nonn, 2006, Inhibition of p38 by vitamin D reduces interleukin-6 production in normal prostate cells via mitogen-activated protein kinase phosphatase 5: implications for prostate cancer prevention by vitamin D., Cancer Res., 66, 4516, 10.1158/0008-5472.CAN-05-3796

Sadeghi, 2006, Vitamin D3 down-regulates monocyte TLR expression and triggers hyporesponsiveness to pathogen-associated molecular patterns., Eur. J. Immunol., 36, 361, 10.1002/eji.200425995

Sepulveda, 2006, Prostate cancer cell type-specific involvement of the VDR and RXR in regulation of the human PTHrP gene via a negative VDRE., Steroids, 71, 102, 10.1016/j.steroids.2005.08.009

Meyer, 2010, A downstream intergenic cluster of regulatory enhancers contributes to the induction of CYP24A1 expression by 1α,25-dihydroxyvitamin D3., J. Biol. Chem., 285, 15599, 10.1074/jbc.M110.119958

Väisänen, 2005, Spatio-temporal activation of chromatin on the human CYP24 gene promoter in the presence of 1α,25-Dihydroxyvitamin D3., J. Mol. Biol., 350, 65, 10.1016/j.jmb.2005.04.057

Zhu, 2010, MicroRNA-101 targets MAPK phosphatase-1 to regulate the activation of MAPKs in macrophages., J. Immunol., 185, 7435, 10.4049/jimmunol.1000798

Thông tin
Thông tin xuất bản

Journal of Immunology

Tập 188 Số 5

2127-2135

Thông tin tác giả