Határok az immunológiában

Citokinek és oldható mediátorok az immunitásban

Szerkesztette
Diana Boraschi

Fehérje Biokémiai Intézet, Nemzeti Kutatási Tanács (CNR), Olaszország

Felülvizsgálta
Francesca Oliviero

Padovai Egyetem, Olaszország

Angela Bonura

Nemzeti Kutatási Tanács (CNR), Olaszország

A szerkesztő és a lektorok kapcsolatai a legfrissebbek a Loop kutatási profiljukban, és nem feltétlenül tükrözik a felülvizsgálat idején fennálló helyzetüket.

interleukin-1-interleukin-17

  • Cikk letöltése
    • PDF letöltése
    • ReadCube
    • EPUB
    • XML (NLM)
    • Kiegészítő
      Anyag
  • Exportálás
    • EndNote
    • Referencia menedzser
    • Egyszerű TEXT fájl
    • BibTex
OSZD MEG

Eredeti kutatás CIKK

  • 1 Reumakutató Központ, Orvostudományi Katolikus Kutatóintézet, Orvostudományi Főiskola, Koreai Katolikus Egyetem, Szöul, Dél-Korea
  • 2 Ortopédiai Sebészeti Osztály, Uijeongbu Szent Mária Kórház, Orvostudományi Főiskola, Koreai Katolikus Egyetem, Szöul, Dél-Korea
  • 3 Reumatológiai osztály, Belgyógyászati ​​Klinika, Szöuli Szent Mária Kórház, Orvostudományi Főiskola, Koreai Katolikus Egyetem, Szöul, Dél-Korea
  • 4 Orvosi Főiskola, Orvostudományi Főiskola, Koreai Katolikus Egyetem, Szöul, Dél-Korea
  • 5 Biomedicina és Egészségtudományi Tanszék, Orvostudományi Főiskola, Koreai Katolikus Egyetem, Szöul, Dél-Korea

Bevezetés

Az oszteoartritisz (OA) az életkorral összefüggő degeneratív ízületi rendellenesség, amelyet a porc progresszív pusztulása, az osteophyte-képződés, a subchondralis csont átalakítása, valamint az idős népesség jelentős funkcionális fogyatékossága és fájdalma jellemez (1). Ezen megnyilvánulások közül a porc homeosztázisos rendellenessége az OA jellemzője, amelyet az extracelluláris mátrix, például a proteoglikán és a II-es típusú kollagén lebomlása okoz a mátrixot lebontó enzimek hatására, beleértve a mátrix metalloproteináz 3 (MMP3), az MMP13 és az ADAMTS5 (2–4) . Bár korábbi tanulmányok azonosítottak tényezőket vagy jelzési utakat, amelyek felelősek az OA előrehaladásáért, nincsenek elérhető betegségeket módosító OA gyógyszerek (DMOAD), és a jelenlegi gyógyszeres kezelés nagyon korlátozott a fájdalom csökkentésére. Ezért sürgősen kielégítetlen orvosi szükség van új terápiás megközelítésekre, amelyek felhasználhatók az OA tüneteinek javítására.

Az oszteoartritist kóros mechanikára összpontosító nem gyulladásos betegségnek tekintik. A legújabb eredmények azonban arra utalnak, hogy a gyulladás döntő szerepet játszik, és aktívan részt vesz az ízületi tünetek kialakulásában és a betegség előrehaladásában (5–7). A különböző gyulladásos mediátorok közül a proinflammatorikus citokinek fontos szerepet játszanak az OA kialakulásában (8). A tumor nekrózis faktor (TNF) -α és az interleukin (IL) -6 szintje nő a porcban vagy az ízületi folyadékban (9, 10). Ezenkívül az IL-1 pozitívan korrelál az osteoarthritikus változásokkal, és közvetlenül hozzájárul a porc pusztulásához azáltal, hogy befolyásolja a porc katabolikus és anabolikus tényezőinek egyensúlyát (8, 11).

Az IL-17 egy pleiotróp citokin, amelyet főként az IL-17-termelő T-segítő (Th17) sejtek és hízósejtek választanak ki, és autoimmun betegségekben, például reumatoid artritiszben, gyulladásos bélbetegségben és sclerosis multiplexben vesz részt (12, 13) . Az IL-17 védő szerepet játszik a bél homeosztázisában, amely szabályozza a bél gát integritását azáltal, hogy szabályozza a szoros junction fehérje elzáródásának sejtes lokalizációját (14). Azonban az IL-17, amely károsodáskor felszabadul a belekből, kórokozó szerepet játszik. Az IL-17 termelését a citokin vezérli, beleértve az IL-6-ot, az IL-23-at és az IL-1-et (15, 16). Beszámoltak arról, hogy az IL-1 receptor antagonista (IL-1Ra), az IL-1 endogén inhibitora, hiánya elősegíti az IL-17 markáns indukcióját (17). Az IL-17A szérumszintje statisztikailag magasabb az OA betegeknél, mint az egészséges kontrolloknál (18), és a szinoviális folyadék IL-17 koncentrációja Kellgren és Lawrence fokozattal növekszik, és pozitív korrelációt mutat az OA betegek Lequesne indexével (19, 20). Az IL-17 IL-8, növekedéssel kapcsolatos alfa-onkogén (GRO-a) és monocita kemoattraktáns 1 fehérje (MCP-1) termelését indukálja kondrocitákban (21). Kevéssé ismert azonban az IL-17 szerepe az OA kialakulásában.

Ebben a tanulmányban megvizsgáltuk az IL-17 szerepét az OA kialakulásában IL-17-túlexpresszált IL-1Ra knockout (KO) egerek és IL-17-hiányos IL-1Ra KO egerek (IL-1Ra és IL-17 kettős hiányú egerek). Az MIA-val injektált IL-1Ra KO egerekben a nociceptív tulajdonságok és a porc károsodásának mértéke megnőtt a MIA-val injektált vad típusú egerekhez képest, míg az IL-17 hiánya csökkentette ezeket, valamint a gyulladással kapcsolatos tényezők kifejeződését. Továbbá az OA-betegek IL-17-vel kezelt kondrocitái fokozottabb expressziót mutattak az OA-ban a porc megsemmisítésében szerepet játszó katabolikus faktorokban.

Anyagok és metódusok

Állatok

OA mononátrium-jód-acetát modell

Az oszteoartritist egyetlen intraartikuláris MIA injekcióval indukálták. 2% izofluránnal végzett érzéstelenítés után 8 hetes hím BALB/c (n = 4) és IL-1Ra KO (n = 3) egerek az 1-3. Ábrán és IL-1Ra KO (n = 3) és IL-17 és IL-1Ra kettős hiány (n = 4) a 4., 5. ábrán látható egereket intraartikulárisan injektáltuk 0,6 mg nátrium-jód-acetáttal (MIA) (Sigma, Egyesült Államok) 20 μl-ben a jobb térdbe egy Hamilton-fecskendő segítségével (22); a kontroll egereknek ekvivalens térfogatú sóoldatot injektáltunk. Az egereken tesztet végeztek a nociceptív küszöb mérésére a MIA vagy a fiziológiás sóoldat injekciója után a 0., 7., 14., 21. vagy 28. napon. Az állatokat az MIA injekció után a 21. vagy 28. napon feláldoztuk. Három független kísérletet hajtottak végre.

1.ábra. A MIA-val injektált IL-1Ra hiányos egerek érzékenyebbek a fájdalomra, és a kezelés elősegíti az ízületi porc károsodását. (A) A BALB/c és IL-1Ra KO egereket intraartikulárisan 0,6 mg MIA-val injektáltuk a jobb térdbe. A szekunder tapintási allodynia viselkedési tesztjeit MIA-injekcióval beadott BALB/c és IL-1Ra KO egerekben, valamint kezeletlen BALB/c és IL-1Ra KO egerekben dinamikus plantáris eszteziométer (BALB/c n = 5, IL-1Ra KO n = 4, BALB/c MIA n = 4, IL-1Ra KO MIA n = 3). (B) Az MIA injekció után 3 héttel az egerek izületi szövetének metszeteit Safranin O-val festettük, majd értékeltük a Mankin és az OARSI pontszámok súlyosságát. Megjelennek a reprezentatív szövettani jellemzők (eredeti nagyítás 200 ×). Három független kísérletet hajtottak végre. Az adatok átlag ± SD-ként jelennek meg. ***P 4 sejt/üreg és 24 vagy 48 órán át IL-17-gyel (10 és 50 ng/ml) kezeltük.

Valós idejű polimeráz láncreakció (PCR)

Messenger RNS-t (mRNS) izoláltunk emberi kondrocitákból a TRI reagens alkalmazásával (Molecular Research Center, Egyesült Államok), és az RNS-ből komplementer DNS-t szintetizáltunk. A PCR-amplifikációkhoz LightCycler 2.0 műszert (Roche Diagnostics, szoftver verzió 4.0) használtunk. A specifikus mRNS relatív expresszióját valós idejű PCR-rel számszerűsítettük SensilFAST SYBR (Bioline, Egyesült Államok) alkalmazásával. A következő szensz és antiszensz primereket használtuk: MMP1, 5′-CTG AAG GTG ATG AAG CAG CC-3 ’(sense) és 5′-AGT CCA AGA GAA TGG CCG AG-3’ (anti-érzék) esetében; az MMP3 esetében az 5'-CTC ACA GAC CTG ACT CGG TT-3 '(értelmes) és az 5'-CAC GCC TGA AGG AAG AGA TG-3' (anti-érzék); az MMP13 esetében az 5'-CTA TGG TCC AGG AGA TGA AG-3 '(értelmes) és az 5'-AGA GTC TTG CCT GTA TCC TC-3' (anti-érzék); az MCP-1, 5′-CAG CCA GAT GCA ATC AAT GC-3 ′ (értelmes) és 5′-GTG GTC CAT GGA ATC CTG AA-3 ′ (antiszensz) esetében; a metalloproteináz-3 (TIMP3), az 5'-CTG ACA GGT CGC GTC TAT GA-3 '(érzék) és az 5'-GGC GTA GTG TTT GGA CTG GT-3' (anti-érzék) szöveti inhibitorok esetében; II típusú kollagén alfa 1 lánc (COL2A1), 5'-TCT ACC CCA ATC CAG CAA AC-3 '(érzék) és 5'-GTT GGG AGC CAG ATT GTC AT-3' (anti-érzék); a SOX9 esetében az 5'-ACT TGC ACA ACG CCG AG-3 '(érzék) és az 5'-CTG GTA CTT GTA ATC CGG GTG-3' (anti-érzék). Az mRNS szinteket a β-aktin mRNS szintjére normalizáltuk.

Statisztikai elemzések

A statisztikai elemzéseket GraphPad Prism szoftverrel végeztük (Windows 5-ös verzió). A kísérleti értékeket átlagként ± szórásként adjuk meg. P-az értékeket kétfarkúval számoltuk t-tesztek és kétirányú ANOVA varianciaanalízisek (csoportosítva). P-értékek Kulcsszavak: osteoarthritis, gyulladás, interleukin-17, IL-1 receptor antagonista kiütés, bél homeosztázis

Idézet: Na HS, Park J-S, Cho K-H, Kwon JY, Choi J, Jhun J, Kim SJ, Park S-H és Cho M-L (2020) Interleukin-1-Interleukin-17 jelzőtengely porcromlást indukál és elősegíti a kísérleti osteoarthritist. Elülső. Immunol. 11: 730. doi: 10.3389/fimmu.2020.00730

Beérkezett: 2019. október 29.; Elfogadva: 2020. március 31 .;
Publikálva: 2020. május 05.

Diana Boraschi, az Istituto di Biochimica delle Proteine ​​(IBP), Olaszország

Angela Bonura, Olasz Nemzeti Kutatási Tanács, Olaszország
Francesca Oliviero, a padovai egyetem, Olaszország

† Ezek a szerzők egyformán járultak hozzá ehhez a munkához