wkymvm

  • абстрактно
  • Въведение
  • резултатът
  • Прилагането на WKYMVm подобрява DSS-индуцирания улцерозен колит
  • Прилагането на WKYMVm защитава пропускливостта на червата
  • Приложението на WKYMVm засяга цитокиновите профили в DSS модел на колит
  • дискусия

абстрактно

В това проучване ние изследвахме терапевтичните ефекти на имуностимулиращия пептид WKYMVm върху улцерозен колит. Прилагането на WKYMVm на третирани с натриев декстран (DSS) мишки обърна загубата на тегло, резултатите от кървене и резултатите от изпражненията, в допълнение към обръщането на DSS-индуцираното разрушаване на лигавицата и скъсяването на дебелото черво. Индуцираният от WKYMVm терапевтичен ефект срещу улцерозен колит е силно инхибиран от антагониста на формил пептидния рецептор (FPR) 2, WRWWWW, което предполага ключова роля за FPR2 в този ефект. Механично, WKYMVm ефективно намалява чревната пропускливост, като стимулира пролиферацията на епителните клетки на дебелото черво. WKYMVm също така силно намалява производството на интерлевкин-23 и трансформацията на растежен фактор-β в дебелото черво на DSS-третирани мишки. Предполагаме, че мощният имуномодулиращ пептид WKYMVm и неговият рецептор FPR2 могат да бъдат полезни при разработването на ефективни терапевтични агенти срещу хронични възпалителни заболявания на червата.

Възпалителното заболяване на червата (IBD), като болестта на Crohn или улцерозен колит, е хронично заболяване, което причинява възпаление на червата. 1, 2 Въпреки че честотата на IBD варира в различните страни, напоследък постепенно се увеличава и болестта е основен здравословен проблем в световен мащаб. 2, 3 Въпреки че откриването на причината за IBD е горещ проблем от няколко десетилетия, все още не е ясно какво причинява IBD. В момента се смята, че различни фактори, включително околната среда, диетата и генетичния състав, са свързани с патогенезата на IBD. 1, 2, 3 Генетичен дефект, който влияе върху отговора на човешката имунна система на нарушения като бактерии, вируси или хранителни протеини, е свързан с IBD. 1, 2, 3

Имунната система гостоприемник е тясно свързана с патогенезата и развитието на IBD. 4 Както вродената, така и адаптивната имунна система участват критично в отговора на чревните микробиотици. 4, 5 Рецепторите за разпознаване на образци, като рецептора за изминат участък, играят роля при откриването на консервирани микробни молекули в чревната среда. 4 Въпреки необходимостта от ефективни терапевтични молекули за лечение на IBD при хора, не е разработено лечение. Понастоящем някои имуносупресивни средства, насочени към фактор на туморна некроза (TNF), се използват клинично за лечение на IBD. 6

WKYMVm е синтетичен пептид, който е идентифициран чрез скрининг на пептидна библиотека. 7, 8 Пептидът се свързва с най-малко три рецептора за формил пептид (FPR): FPR1, FPR2 и FPR3. 9, 10, 11 WKYMVm стимулира хемотаксичната миграция на левкоцити като неутрофили, моноцити, дендритни клетки и естествени клетки убийци. 12, 13, 14, 15 Също така стимулира производството на супероксидни аниони във фагоцити, включително неутрофили и моноцити. 12, 16 Наскоро демонстрирахме, че WKYMVm, прилаган в модел на полимикробен сепсис, има мощна терапевтична активност при мишки с лигиране и пункция. 17 Доказано е, че пептидът инхибира производството на възпалителни цитокини като TNF-α и интерлевкин (IL) -1β и увеличава производството на Th1 цитокини (IFN-y (интерферон-γ) и IL-12), за да постигне това. терапевтичен ефект срещу сепсис. 17 Тук изследваме ефектите на WKYMVm върху индуцирания от натрий декстран улцерозен колит (DSS), включително неговите ефекти върху производството на цитокини.

резултатът

Прилагането на WKYMVm подобрява DSS-индуцирания улцерозен колит

Използвахме DSS модел, за да изследваме дали WKYMVm има терапевтичен ефект върху улцерозен колит. Третираните с DSS мишки C57BL/6 показват намалено телесно тегло във времето в сравнение с контролните мишки (Фигура 1а). Прилагането на WKYMVm на третирани с DSS мишки обърна това намаляване на телесното тегло (Фигура 1а). Резултатите от кървене и изпражнения също се наблюдават след лечение с DSS. Прилагането на WKYMVm ефективно отслабва предизвиканото от DSS увеличение на резултатите от кървене и резултатите от изпражненията (Фигури 1b и c). Тъй като WKYMVm се свързва както с FPR1, така и с FPR2 9, 10, 11, ние също изследвахме ефекта на FPR1 (CsH) 19 антагонист и FPR2 (WRW 4) 20 антагонист върху терапевтичния ефект на WKYMVm върху улцерозен колит. Индуцираният от WKYMVm терапевтичен ефект върху улцерозен колит е силно инхибиран от WRW 4, но не и от CsH, което предполага, че WKYMVm упражнява своите ефекти чрез FPR2 (Фигури 1d до f).

Терапевтични ефекти на WKYMVm в експериментален модел на улцерозен колит. Демонстрираният колит се индуцира с използване на 3% натриев декстран (DSS) във вода. WKYMVm (8 mg kg -1) се прилага подкожно шест пъти (на 0, 12, 24, 36, 48 и 60 часа) след определяне на DSS при липса на а - ° С ) или в присъствието на циклоспорин Н (CsH) (4 mg kg -1) или WRWWWW (WRW 4) (4 mg kg -1) ( д - е ). Телесното тегло се измерва ежедневно ( а, д ), оценка на изпражненията ( б, д ) и оценка на кървенето ( ° С, е ). Данните, получени на ден 7, са дадени в ( д - е ). Данните са изразени като средно ± sem ** P # P

WKYMVm защитава предизвикания от декстран натриев сулфат (DSS) експериментален улцерозен колит. Определеният колит се индуцира с използване на 3% DSS във вода. WKYMVm (8 mg kg-1) се прилага подкожно шест пъти (на 0, 12, 24, 36, 48 и 60 часа) след определяне на DSS модела при липса или присъствие на циклоспорин Н (CsH) (4 mg kg -1 )) или WRWWWW (WRW 4) (4 mg kg -1). Колонии бяха изолирани от DSS мишки на ден 7 ( а ) Макроскопско изследване на дебелото черво от DSS мишки. ( б ) Напречно сечение на дебелото черво от DSS мишки се оцветява с хематоксилин и еозин. Данните са представителни за пет ( а ) или осем ( б ) мишки в групата.

Изображение в пълен размер

Прилагането на WKYMVm защитава пропускливостта на червата

Чревната пропускливост се увеличава по време на патогенезата на улцерозен колит, предизвикана от лечение с DSS поради разрушаване на чревната епителна бариера. 21 Ние също така забелязахме, че лечението с DSS повишава чревната пропускливост при мишки, докато прилагането на WKYMVm ефективно намалява чревната пропускливост при мишки, третирани с DSS (Фигура 3а). Промените в чревната пропускливост са свързани с пролиферация и миграция на чревни епителни клетки. 22 Тъй като установихме, че WKYMVm инхибира чревната пропускливост, предположихме, че WKYMVm може да повлияе на пролиферацията на чревни епителни клетки. Стимулиране на Caco-2 клетки (чревни епителни клетки) чрез WKYMVm-индуцирана клетъчна пролиферация (Фигура 3b). За да се изследва дали FPR1 и FPR2 имат роля в индуцираната от WKYMVm Caco-2 клетъчна пролиферация, клетките бяха третирани с CsH (FPR1 антагонист) 19 или WRW 4 (FPR2 антагонист) 20 преди лечение с WKYMVm 20. Инхибирането на FPR2, но не и FPR1, причинява инхибиране на WKYMVm-индуцирана клетъчна пролиферация (Фигура 3в). Също така изследвахме ефектите от лечението с WKYMVm върху миграцията на Caco-2 клетки. Добавяне на WKYMVm към надраскания Caco-2 клетъчен слой силно индуцирано заздравяване на рани (Фигура 3d).

Защитни ефекти на WKYMVm върху чревната бариера при колит. C57BL/6 мишки бяха третирани с носител, 3% натриев декстран сулфат (DSS) или 3% DSS плюс WKYMVm (8 mg kg-1, шест подкожни приложения на интервали от 12 часа) в продължение на 5 дни и снабдени с прясна вода за допълнително 2 дни. На 7-ия ден се изследва цеуресцеин изотиоцианат (FITC) и серумът се събира 4 часа по-късно. Количеството FITC-декстран в серума беше измерено ( а ). Клетките Caco-2 бяха стимулирани с няколко концентрации (0, 10, 100 и 1000 nM) на WKYMVm ( б ) или 1 μM WKYMVm при отсъствие или присъствие на циклоспорин Н (CsH; 1 μM) или WRWWWW. (WRW 4) (10 μM; ° С ) за 24 часа. Клетъчната пролиферация беше измерена с помощта на комплект за броене на клетки-8 ( б, ° С ). Данните са изразени като средно ± sem (n = 7 мишки на група). *** P # P # P

Ефект на WKYMVm върху производството на цитокини в дебелото черво на мишки, третирани с натриев декстран (DSS). На мишките се прилага WKYMVm или фосфатно буфериран физиологичен разтвор (PBS) 0, 12, 24, 36, 48 и 60 часа след DSS лечение. Червата бяха събрани на 7-ми ден от нетретирани мишки, третирани с DSS и DSS + WKYMVm и разделени на сегменти с диаметър 1 cm. Всеки сегмент се инкубира в среда за мемориален институт на Розуел Парк (RPMI) 1640 в продължение на 24 часа и секретираните в супернатанта цитокини се измерват чрез ензимно-свързан имуносорбентен анализ (ELISA). ( а ) интерлевкин (IL) -17; ( б ) интерферон-y (IFN-y); ( ° С ) IL-6; ( д ) IL-1β; ( д ) фактор на туморна некроза (TNF) -α; ( е ) IL-12; ( ж ) IL-23; ( з ) трансформиращ растежен фактор (TGF) -β. Данните са изразени като средна стойност ± sem (n = 7 за а - з ). * P 1, 2 Идентифициране на молекули, които могат да стимулират вродения имунитет срещу микроби и да поддържат чревната епителна бариера, като по този начин допринасят за развитието на терапевтични средства срещу улцерозен колит.

В това проучване демонстрирахме, че WKYMVm има терапевтична активност срещу колит при мишки, третирани с DSS. Терапевтичният ефект на WKYMVm при този модел на колит е значително инхибиран от антагониста на FPR2 (WRW 4), но не и от антагониста на FPR1 (CsH), което предполага, че FPR2 е критично включен в този процес (фигури 1 и 2). Уанг и колеги наскоро показаха, че мишките с дефицит на FPR2 показват дефекти в зависимата от коменсал хомеостаза в отговор на експозиция на DSS и забавена регенерация на лигавицата след нараняване, което предполага, че FPR2 е важен за медиирането на хомеостазата, възпалението и процеса на възстановяване на епитела. черво. Тези резултати подкрепят нашата хипотеза, че рецепторът WKYMVm, FPR2, може да се счита за целева молекула за лечение на улцерозен колит.

Доказано е, че пептидът WKYMVm стимулира бактерицидната активност на фагоцитните клетки чрез увеличаване на производството на реактивни кислородни видове като супероксидни аниони. 12, 17 При третирани с DSS мишки пептидът WKYMVm увеличава пролиферацията и миграцията на чревни епителни клетки, което води до инхибиране на чревната пропускливост. Поддържането на чревната пропускливост е важно за поддържането на чревната хомеостаза чрез инхибиране на вредните ефекти на микроорганизмите в чревната микросреда. Тъй като чревните епителни клетки експресират три FPR (FPR1, FPR2 и FPR3) 24, 25 и WKYMVm стимулираха пролиферацията и миграцията на клетки Caco-2, които бяха инхибирани от WRW 4, но не и от CSH, разумно е да се предположи, че WKYMVm стимулира FPR2, което води до пролиферация и миграция на чревни епителни клетки и последващо възстановяване на DSS-индуцирана чревна пропускливост при мишки.

В заключение, мощният имуномодулиращ пептид WKYMVm имаше терапевтичен ефект върху улцерозен колит чрез инхибиране на епителната пропускливост и модулиране на цитокиновия профил. Предлагаме WKYMVm да бъде мощен FPR агонист, който може да бъде потенциален терапевтичен агент при лечението на хронично възпалително чревно заболяване.