抑制LTβR信號激活WNT誘導的肺再生

2021-01-21 科學網

抑制LTβR信號激活WNT誘導的肺再生

作者:

小柯機器人

發布時間:2020/11/6 20:02:23

德國肺臟研究中心(DZL)Ali Önder Yildirim課題組近日取得一項新成果。他們的研究顯示,抑制淋巴毒素β受體(LTβR)信號激活WNT誘導的肺再生。相關論文在線發表在2020年11月4日出版的《自然》雜誌上。

研究人員發現在與吸菸相關慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者和長期接觸香菸煙霧小鼠的肺上皮細胞中LTβR配體在先天免疫和適應性免疫細胞中高表達,還表現出增強的非典型NF-κB信號以及 LTβR目的基因的高表達。在年輕和老年小鼠中,利用藥物抑制LTβR信號破壞了與吸菸有關的可誘導支氣管相關淋巴組織並有利於肺組織的再生、恢復了氣道纖維化和全身性肌肉消瘦。

從機制上講,LTβR信號傳導的阻滯減弱了上皮細胞非典型NF-κB的激活、減少了氣道中的TGFβ信號傳導並通過防止上皮細胞死亡和激活肺泡上皮祖細胞的WNT /β-catenin信號來誘導再生。

這些發現表明,抑制LTβR信號可能是一種可行的治療手段,其阻礙了三維淋巴結構的形成、細胞凋亡以及促進了組織再生。

據悉,LTβR信號會促進淋巴新生並形成三維淋巴結構,這與跨多個器官系統的嚴重慢性炎性疾病有關。尚不清楚LTβR信號如何誘導慢性組織損傷(尤其是在肺部)、調節該過程的機制以及LTβR阻滯是否具有治療價值。

附:英文原文

Title: Inhibition of LTβR signalling activates WNT-induced regeneration in lung

Author: Thomas M. Conlon, Gerrit John-Schuster, Danijela Heide, Dominik Pfister, Mareike Lehmann, Yan Hu, Zeynep Ertz, Martin A. Lopez, Meshal Ansari, Maximilian Strunz, Christoph Mayr, Chiara Ciminieri, Rita Costa, Marlene Sophia Kohlhepp, Adrien Guillot, Gizem Gnes, Aicha Jeridi, Maja C. Funk, Giorgi Beroshvili, Sandra Prokosch, Jenny Hetzer, Stijn E. Verleden, Hani Alsafadi, Michael Lindner, Gerald Burgstaller, Lore Becker, Martin Irmler, Michael Dudek, Jakob Janzen, Eric Goffin, Reinoud Gosens, Percy Knolle, Bernard Pirotte, Tobias Stoeger, Johannes Beckers, Darcy Wagner, Indrabahadur Singh, Fabian J. Theis, Martin Hrab de Angelis, Tracy OConnor, Frank Tacke, Michael Boutros, Emmanuel Dejardin, Oliver Eickelberg, Herbert B. Schiller, Melanie Knigshoff, Mathias Heikenwalder, Ali nder Yildirim

Issue&Volume: 2020-11-04

Abstract: Lymphotoxin β-receptor (LTβR) signalling promotes lymphoid neogenesis and the development of tertiary lymphoid structures1,2, which are associated with severe chronic inflammatory diseases that span several organ systems3,4,5,6. How LTβR signalling drives chronic tissue damage particularly in the lung, the mechanism(s) that regulate this process, and whether LTβR blockade might be of therapeutic value have remained unclear. Here we demonstrate increased expression of LTβR ligands in adaptive and innate immune cells, enhanced non-canonical NF-κB signalling, and enriched LTβR target gene expression in lung epithelial cells from patients with smoking-associated chronic obstructive pulmonary disease (COPD) and from mice chronically exposed to cigarette smoke. Therapeutic inhibition of LTβR signalling in young and aged mice disrupted smoking-related inducible bronchus-associated lymphoid tissue, induced regeneration of lung tissue, and reverted airway fibrosis and systemic muscle wasting. Mechanistically, blockade of LTβR signalling dampened epithelial non-canonical activation of NF-κB, reduced TGFβ signalling in airways, and induced regeneration by preventing epithelial cell death and activating WNT/β-catenin signalling in alveolar epithelial progenitor cells. These findings suggest that inhibition of LTβR signalling represents a viable therapeutic option that combines prevention of tertiary lymphoid structures1 and inhibition of apoptosis with tissue-regenerative strategies.

DOI: 10.1038/s41586-020-2882-8

Source: https://www.nature.com/articles/s41586-020-2882-8

相關焦點

  • Nature communication:REGγ調節經典wnt信號途徑促進皮膚癌發生
    REGγ在皮膚癌細胞中表達較高,REGγ通過調節MAPK/p38激活WNT/β catenin信號途徑促進皮膚腫瘤發生。在該項研究中,研究人員發現缺失蛋白酶體激活因子REGγ的小鼠表現出對TPA誘導的角化細胞增殖及表皮增生的抵抗,並且與對照小鼠相比,其皮膚乳頭狀瘤的發生時間也相對較晚。研究人員還發現TPA誘導的小鼠,其皮膚組織和細胞中的REGγ大量增加,並會誘導p38 有絲分裂原激活蛋白激酶(MAPK/p38)的激活。阻斷p38 MAPK激活能夠抑制REGγ在TPA處理的HaCat細胞中的表達增加。
  • Nature communication:非經典WNT受體相互作用 抑制腫瘤轉移
    2015年4月24日訊 /生物谷BIOON/ -- wnt信號包括β catenin依賴性的經典途徑和β catenin非依賴性的非經典途徑,在調節動物發育和維持穩態方面具有重要作用,wnt信號失調會引起包括癌症在內的多種疾病發生
  • 血根鹼通過Wnt/β–catenin信號通路逆轉EMT現象從而抑制結直腸癌...
    大約90%的結直腸癌患者有Wnt/β–catenin信號通路的異常激活,這種異常激活可以促進上皮向間葉細胞轉變現象(EMT)的發生,而EMT是腫瘤發生轉移的主要原因。本項研究的主要目的就是探討血根鹼的抗結直腸癌轉移功能及相關的分子機制。 研究實驗包括為了測試是否血根鹼具有抗癌能力,進行了細胞活性和克隆形成能力等體外試驗。
  • TGF-β誘導的上皮間質轉化會促進乳腺癌的生成
    近期的研究主要集中於TGF-β(一種已知的EMT誘導因子)在乳腺癌發展中的作用。 許多研究小組已經表明TGF-β能夠誘導上皮間質轉化,但目前尚不清楚相關的精確信號級聯放大反應。經典的TGF-β信號需要TGF-β與II型TGF-β受體結合,I型受體的轉磷酸作用,以及隨後Smad2和Smad3的磷酸化。
  • 《自然》:重大突破,科學家首次實現慢阻肺損傷肺組織的再生
    今天《自然》雜誌的最新研究,對COPD患者絕對是一個好消息:德國科學家們發現了一個COPD治療的新靶點——淋巴毒素-β受體(LTβR),抑制這一通路能夠有效恢復COPD中被阻斷的肺組織再生,有望實現治癒COPD的目標[3]!
  • 研究人員揭示Wnt和TGFβ信號協同調控與個體大小相關的生物行為
    2019年8月15日,來自美國Stowers研究所的Alejandro Sánchez Alvarado團隊在Nature上發表文章Wnt and TGFβ coordinate growth and patterning to regulate size-dependent behavior,揭示了Wnt和TGFβ信號通路如何協調生長和模式化進而調控渦蟲大小與橫裂生殖行為的具體機制
  • 抑制膽固醇途徑促進TGF-β誘導的胰腺癌細胞轉化
    抑制膽固醇途徑促進TGF-β誘導的胰腺癌細胞轉化 作者:小柯機器人 發布時間:2020/9/26 14:03:29 美國福克斯蔡斯癌症中心Igor Astsaturov組的最新研究表明,抑制膽固醇途徑誘導的
  • 諾獎風向標:WNT信號通路重要研究成果!
    經典Wnt信號是由β-catenin介導的Wnt信號途徑,在沒有Wnt信號的情況下,細胞內的β-catenin會被由Axin、APC、GSK3和CK1形成的降解複合體降解,Wnt配體能夠抑制β-catenin的降解導致β-catenin在細胞核內積累與TCF/LEF家族轉錄因子形成複合體激活Wnt靶基因的轉錄。
  • J Hepatol:AXIN失活突變誘導肝細胞癌並不依賴經典Wnt信號通路
    小編推薦會議:2018(第九屆)細胞治療國際研討會2018年3月13日 訊 /生物谷BIOON/ --本文亮點:大多數攜帶AXIN1突變的人肝細胞癌並沒有表現出β-catenin調控的轉錄程序的激活在小鼠體內Axin1缺失誘導的肝細胞癌並不依賴Wnt/β-catenin信號途徑的激活攜帶Axin1突變的腫瘤中富集一些與侵襲
  • Cell reports:科學家發現特異性激活WNT7/β catenin信號通路的新...
    2015年1月20日訊 /生物谷BIOON/ --本文亮點 GPR124是大腦內皮細胞中WNT7-βcatenin信號通路的一個共激活因子 關於GPR124/WNT7的遺傳相互作用研究在體內證實兩者共同激活經典βcatenin信號通路 GPR124 C端的四個胺基酸和N端的富含亮氨酸重複結構對於激活
  • 抑制γ-氨基丁酸A型受體可誘導視網膜再生
    美國範德比爾特大學的Matthew Kent等以往的研究已證實,抑制GABAA受體可以在斑馬魚視網膜再生的初始階段激活Müller膠質細胞衍生的幹細胞增殖。Kent等在其發表於《中國神經再生研究(英文版)》雜誌2020年第11期的研究中試圖驗證GABAA-ρ受體是否參與調節斑馬魚視網膜再生的啟動。
  • 【號外】一看就懂的完整Wnt信號機制概覽火熱出爐!
    在胞質中大量累積了β-catenin後,β-catenin入核,Groucho/TLE轉錄抑制蛋白會被UBR5泛素化而失活[12],而β-catenin會和TCF結合併使其轉變為一個轉錄激活蛋白,進而轉錄激活下遊的靶基因,雖然其它的一些非TCF轉錄因子也被暗示參與介導了Wnt/β-catenin信號,但在哺乳動物細胞和果蠅中TCF作為最終的effectors介導了所有Wnt/β-catenin信號靶基因的直接激活
  • 蛋白質通過TAK1-NLK途徑抑制經典Wnt信號途徑
    蛋白質通過TAK1-NLK途徑抑制經典Wnt信號途徑 近日,國際學術期刊《生物化學雜誌》(Journal of Biological Chemistry)發表了生化與細胞所李林研究組有關經典Wnt信號途徑調節的最新的研究成果。
  • 膠質細胞衍生的轉化生長因子β1是促進髓鞘再生的潛在靶標
    另一方面,M2巨噬細胞的活性通過激活素A介導的信號傳導誘導少突膠質前體細胞分化為少突膠質細胞,從而促進髓鞘再生。因此,M1期將促進炎症過程,損害髓鞘再生,而M2小膠質細胞/巨噬細胞將通過誘導少突膠質前體細胞成熟等途徑允許並促進髓鞘修復。來自智利自治大學的Fernando C.
  • TGF-β抑制腫瘤的2型免疫
    抑制腫瘤浸潤性Treg細胞或抑制PD-1和CTLA-4可恢復細胞毒性T淋巴細胞(CTL)反應,從而抑制腫瘤進展。在T細胞中阻斷TGF-β信號也能抑制腫瘤的發展,這與CTL體外增強的腫瘤細胞殺傷活性有關。然而,由於TGF-β對多種T細胞系具有多效性作用,其在體內的功能靶點和腫瘤調控的機制尚不清楚。
  • Cancer Res:β-catenin異常激活可穩定EZH2促進神經膠質瘤形成
    2018年11月15日 訊 /生物谷BIOON/ --Wnt/β-catenin信號途徑是一個高度保守的信號通路,在動物胚胎的早期發育、器官形成、組織再生和其他生理過程中都發揮至關重要的作用。該信號途徑的異常激活是導致腫瘤發生的一個關鍵驅動因素,但是這種異常激活導致腫瘤形成的隱藏機制還沒有得到完全揭示。
  • Science子刊:揭示源自腫瘤的TGF-β抑制人CD4+T細胞抗腫瘤免疫反應...
    這些研究人員確定Smad蛋白存在於不論是在體外還是在體內暴露於TGF-β的T細胞中的線粒體內並發生磷酸化,並且TGF-β在統計學上顯著地破壞複合物V的活性和ATP偶聯性呼吸作用,其中後者依賴於Smad2。此外,抑制複合物V本身足以破壞CD4+ T細胞中的IFN-γ產生。TGF-β信號轉導在有機體和細胞水平上影響代謝。
  • 從TME到I/O,亦正亦邪的TGF-β!
    根據癌症基因組圖譜(TCGA)的數據,TGF-β1是大多數人類癌症中表達最為普遍的亞型。此外,與TGF-β2和TGF-β3相比,TGF-β1的表達與TGF-β信號激活最密切相關。哺乳動物中有8種SMAD蛋白分為三類,包括受體相關SMADs(R-SMADs)、協同SMADs(co-SMADs)和抑制性SMAD(I-SMADs)。TGF-β與受體結合激活受體可導致R-SMADs的活化,一旦激活,SMAD2/3與受體分離並與SMAD4形成異源三聚體結構,然後轉移到細胞核,在那裡它們與DNA轉錄因子和輔因子結合,激活或抑制數百個靶基因。
  • ...經典Wnt/β-catenin信號途徑不依賴TCF/LEF也可調控靶基因表達
    2018年11月16日 訊 /生物谷BIOON/ --Wnt信號是一個進化保守的信號途徑,在細胞增殖、細胞極性、細胞運動、分化、存活、自我更新和鈣平衡方面發揮重要作用。經典Wnt信號是由β-catenin介導的Wnt信號途徑,在沒有Wnt信號的情況下,細胞內的β-catenin會被由Axin、APC、GSK3和CK1形成的降解複合體降解,Wnt配體能夠抑制β-catenin的降解導致β-catenin在細胞核內積累與TCF/LEF家族轉錄因子形成複合體激活Wnt靶基因的轉錄。
  • 多篇文章解讀Wnt信號通路在機體中扮演的多種關鍵角色!
    TCF7L2蛋白是Wnt/β-catenin信號途徑的關鍵轉錄效應因子,Wnt/β-catenin信號途徑能夠對發育起到非常重要的調控作用,而對於脂肪生成過程來說之前研究表明該信號途徑發揮負向調控作用。但是TCF7L2對脂肪細胞的發育和功能的影響也還不清楚。