また、TLR4/NF-kBシグナルとmiR-589-5pによる二層制御により、重症急性膵炎の病態において、炎症性サイトカインが増加することを明らかにした

Two-layer regulation of mediated by both TLR4/NF-kB signaling and miR-589-5p increases proinflammatory cytokines in the pathology of severe acute pancreatitis.

• Zhi Chen
• Wei-Hua Dong
• Qi Wu
• Jun Wang

抄録

炎症は重症急性膵炎（SAP）の主要な原因である。マイクロRNA（miRNA）は、膵炎を含む多くの疾患の病態に関与する重要な調節因子として注目されている。我々は、重症急性膵炎の病態に関与するmiRNAを同定するために、重症急性膵炎患者の生検を用いて、miRNA特異的マイクロアレイ解析を行った。その結果、アップレギュレーター化されたmiRNAを20個、ダウンレギュレーター化されたmiRNAを30個、合計50個の異なる発現のmiRNAが得られた。今回の研究では、候補リストの中で最も発現が低下しているmiR-589-5pの下流標的と上流制御機構を明らかにすることに焦点を当てた。その結果、miR-589-5pはTLR4/NF-kB（Toll-like receptor 4/nuclear transcription factor-kB）経路の重要なメンバーである腫瘍壊死因子受容体関連因子6（tumor necrosis factor receptor-associated factor 6）を標的としている可能性が示唆された。miR-589-5pの過剰発現やダウンレギュレーション、リポ多糖（LPS）処理などの異なる戦略を用いて、miR-589-5pの発現は2層のメカニズムで制御されていることを発見しました。一方では、miR-589-5p の発現は、DNA メチル化を介したダウンレギュレーションによって転写制御されていた。一方、TLR4/NF-kBシグナルの活性化は、TRAF6のタンパク質レベルを増加させることができました。増加したTRAF6は下流のシグナル伝達を悪化させ、NF-κBサブユニットの細胞質から核への移動を引き起こし、NF-κB転写因子はプロ炎症性サイトカイン遺伝子の発現を誘導した。このように、NF-κBサブユニットの成熟・産生は炎症反応を誘導し、SAPの発生を引き起こした。

Inflammation is a leading cause of severe acute pancreatitis (SAP). MicroRNAs (miRNAs) are emerging as important regulators involved in the pathogenesis of many diseases including pancreatitis. To identify miRNAs that contribute to the pathology of SAP, we carried out a miRNA-specific microarray analysis using the biopsies donated by SAP patients. We totally obtained 50 differentially expressed miRNAs, including 20 upregulated and 30 downregulated miRNAs, respectively. We focused our current study on revealing the downstream target and the upstream regulatory mechanism of miR-589-5p, the most downregulated miRNA in our candidate lists. Our prediction results indicated that miR-589-5p might target (tumor necrosis factor receptor-associated factor 6), a critical member of the TLR4/NF-kB (Toll-like receptor 4/nuclear transcription factor-kB) pathway. Using different strategies such as overexpression or downregulation of miR-589-5p and treatment with lipopolysaccharide (LPS), we found that the expression of was regulated by two-layer mechanisms. On the one hand, was transcriptionally controlled by a DNA methylation mediated downregulation of miR-589-5p. On the other hand, the activation of TLR4/NF-kB signaling also could increase the protein level of TRAF6. The increased TRAF6 aggravated the downstream signaling and caused the translocation of NF-kB subunits from the cytoplasm to the nucleus, where NF-kB transcription factors induced the expression of proinflammatory cytokine genes. The maturation and production of proinflammatory cytokines induced inflammatory response and caused the occurrence of SAP.

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