Global transkriptionel respons på kulsyreanhydrase IX mangel i mus stomach

Global transkriptionel respons på kulsyreanhydrase IX mangel i musen maven
Abstract
Baggrund
carbonsyre anhydrases (CAS) er en familie af enzymer, der regulerer pH homeostase i forskellige væv. CA IX er en ekstraordinær medlem af denne familie, fordi der ud over den grundlæggende CA funktion, er det blevet impliceret i adskillige andre fysiologiske og patologiske processer. Funktioner foreslået for CA IX omfatter roller i celleadhæsion og malign celleinvasion. Desuden CA IX sandsynligt regulerer celleproliferation og differentiering, hvilket blev demonstreret i Car9
- /- mus. Disse mus havde maveregionen cellehyperplasi og udtømningen af ​​ledende celler; De specifikke molekylære mekanismer bag de observerede fænotyper fortsat ukendt. Derfor ønskede vi at undersøge virkningen af ​​CA IX mangel på hel-genom-genekspression i maveslimhinden. Dette blev gjort ved hjælp af Illumina Sentrix ®Mouse-6 Expression BeadChip arrays. Udtrykket af adskillige gener med bemærkelsesværdige fold ændre værdier blev bekræftet af QRT-PCR.
Resultater
CA IX mangel forårsaget induktion af 86 gener og undertrykkelse af 46 gener i maveslimhinden. Der var 92,9% overensstemmelse mellem de resultater, der opnås ved microarray analyse og QRT-PCR. De differentielt udtrykte gener indgår der er involveret i udviklingsprocesser og celledifferentiering. Desuden CA IX mangel ændrede ekspressionen af ​​gener, der er ansvarlige for immunresponser og nedreguleret ekspression af flere fordøjelsesenzymer.
Konklusioner Salg microarray analyse identificeret flere potentielle gener, hvis ændret ekspression kunne forklare den forstyrrede celle afstamning fænotype i Car9
- /- maveslimhinden. Resultaterne viste også en ny rolle for CA IX i reguleringen af ​​immunologiske processer og fordøjelse. Disse resultater styrker konceptet, at den vigtigste rolle CA IX er ikke regulering af pH-værdien i maven slimhinde. I stedet er det nødvendige for korrekt funktion af flere fysiologiske processer
Baggrund
Den kulsyre anhydrases (CAS) er en familie af zink-holdige metalloenzymer der katalyserer den reversible hydrering af kuldioxid i reaktionen:. CO 2 + H 2O ↔ H + + HCO 3 -. De deltager i adskillige fysiologiske processer, såsom syre-base balance, CO 2 og HCO 3 - transport, respiration, knogleresorption, ureagenese, gluconeogenese, lipogenese, produktion af kropsvæsker, og gødskning [ ,,,0],1, 2]. CA familien består af 13 aktive isozymer i pattedyr, hvoraf 12 er udtrykt og funktion hos mennesker [3]. CA isozymer har forskellige væv ekspressionsmønstre, karakteristiske subcellulære lokaliseringer, samt unikke kinetiske og inhiberende egenskaber.
CA IX er et dimert protein associeret med cellemembranen [4, 5]. I sin modne form, er CA IX består af en N-terminal proteoglycan (PG) domæne en CA katalytisk domæne, et transmembrant område og en kort intracytoplasmisk hale ved C-terminalen [6]. CA IX er det eneste medlem af CA familien indeholdende en PG domæne ud over det CA-domænet. Følgelig har CA IX blevet foreslået til at deltage i celleadhæsionsprocesser. Faktisk hjælp MDCK (Madin-Darby hunde nyre) epitelceller, blev det vist, at CA IX reducerer E-cadherin-medieret celle-celleadhæsion ved interaktion med β-catenin [7].
CA IX er udtrykt i kun få normale væv med udtrykket er stærkest i mennesker, rotter og mus maveslimhinden, hvor det er til stede fra mavens miner til de dybe gastriske kirtler [8, 9]. CA IX er begrænset til den basolaterale overflade af epitelceller og er produceret af alle større celletyper af det gastriske epitel [8]. CA IX er en usædvanlig medlem af CA familien, fordi det kommer til udtryk i flere kræftformer, der opstår fra CA IX negative væv, herunder nyre, lunge, livmoderhalskræft, æggestokkene, esophageal, og bryst karcinomer [6]. Imidlertid har mavekræft og præmaligne vist nedsat ekspression af CA IX [10]. I tumorvæv, er CA IX forbundet med hypoxiske fænotype medieret af hypoxi-inducerbare transskriptionsfaktor 1 (HIF-1), som binder til hypoxi responsive element, HRE på den CA9
promotoren [11]. I hypoxiske betingelser, kræftceller er afhængige primært på anaerobe metabolisme i deres energiproduktion. Denne anaerobe tumor metabolisme genererer overskud af sure produkter, såsom mælkesyre og H +, der skal ekstruderes fra cellens indre. Det er blevet vist, at CA IX kan bidrage til forsuring af den hypoxiske ekstracellulære miljø, og dermed hjælpe tumorceller til at neutralisere den intracellulære pH [12]. Følgelig CA IX overekspression indikerer ofte dårlig prognose og modstandsdygtighed over for klassisk radio- og kemoterapier [13]. Imidlertid er CA IX ikke kun begrænset til de hypoksiske områder af tumorerne, hvilket indikerer, at der kan være nogle andre veje, der regulerer dets ekspression. Faktisk kan ekspression af CA IX induceres under normoxiske betingelser ved høj celledensitet, og denne regel er medieret af phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K) signalering [14]. Desuden er mitogenaktiveret proteinkinase (MAPK) pathway involveret i reguleringen af ​​CA IX ekspression via styring af CA9
promotoren af ​​både HIF-1-afhængige og -uafhængige signaler [15]. Denne vej er også indbyrdes forbundet med PI3K pathway og SP1 (specificitet protein 1) transskriptionsfaktor
generation af Car9
-. /- Mus har vist, at der ud over pH-regulering og celleadhæsion, CA IX besidder andre funktionelle roller [16]. Disse Car9
knockout mus viste ingen abnormiteter i vækst, reproduktive potentiale, og levetid. Imidlertid CA IX mangel resulterede i hyperplasi af maveslimhinden. Den hyperplastiske mucosa indeholdt et forøget antal og andel af slim-producerende pit celler, hvorimod antallet og andelen af ​​ledende celler blev reduceret. Det samlede antal parietalcellerne forblev uændret, og følgelig CA IX-deficiente mus havde normal gastrisk pH, syresekretion, og serumgastrinniveauer. Således er disse resultater viser, at CA IX bidrager til kontrol med differentiering og proliferation af epitelceller cellelinier i maveslimhinden. En tidligere undersøgelse undersøgt, om virkningerne af CA IX-mangel kunne ændres af en høj-salt kost, en kendt co-faktor på carcinogenese [17]. Disse resultater viste, at den høje salt diæt let forøget glandulær atrofi i kroppen slimhinde i Car9
- /- C57BL /6-mus, hvorimod ikke blev observeret denne effekt i BALB /c-mus. Der blev imidlertid ikke metaplastiske eller dysplastiske abnormiteter ses i mavetarmepitel fra CA IX-deficient C57BL /6-mus. Således disse observationer tyder på, at CA IX mangel alene ikke kan være en væsentlig kræftfremkaldende faktor, men kunne indlede et kræftfremkaldende proces ved at påvirke celleproliferation og /eller differentiering i maveslimhinden.
Denne undersøgelse er designet til bedre at forstå hyperplastiske fænotype af maveslimhinden af ​​Car9
- /- mus, fordi de molekylære mekanismer bag det er i øjeblikket ukendte. Desuden ville vi mere specifikt belyse de funktionelle roller CA IX, da der er en voksende mængde af beviser for, at de strækker sig langt ud over pH-regulering. Til dette formål blev udført en genom-dækkende ekspressionsanalyse. Microarray dataanalyse afslørede adskillige gener, hvis udtryk blev ændret på grund af Car9
gen afbrydelse i maveslimhinden.
Resultater
Transkriptionel reaktion på Car9 mangel i maven væg
mave RNA fra 6 Car9
- /- mus og 6 vildtypemus blev analyseret ved mikroarray. Analysen afslørede 86 opreguleret gener og 46 nedreguleret gener, ved hjælp af en fold ændring cut-off på ± 1,4 for op- og nedreguleret udtryk, henholdsvis (Se yderligere fil 1: Liste over gener udtrykkes forskelligt i maven af ​​Car9
- /- mus). Denne grænseværdi er blevet foreslået som et passende niveau, over hvilket der er en høj korrelation mellem microarray og QRT-PCR-data, uanset andre faktorer såsom spot intensitet og tærskel cyklus [18]. De fold ændringer varierede fra 10,46 til -12,14. Heri er en liste af gener under anvendelse af en afskæringsværdi på ± 2,5 gange vist (tabel 1 og 2). Ved brug af disse kriterier, alle de gener med signifikant (p < 0,05) ændret udtryk vises, det vil sige 14 gener med induceret ekspression og 21 gener med undertrykt udtryk. Listen over alle de regulerede gener var funktionelt kommenterede (se yderligere fil 2: Funktionel annotation af gener reguleres i maven af ​​Car9
knockout mus), der viser berigelse af hydrolase aktivitet, udviklingsprocesser, celledifferentiering, proteolyse, peptidaseaktivitet, strukturelle molekyle aktivitet, og immunsystemet proces, blandt andre. De funktionelle annotation kategorier og gen-tal i hver kategori er vist i tabel 3.Table 1-gener med opreguleret ekspression under anvendelse af en cut-off værdi på 2,5 gange.
Gene symbol
beskrivelse
GenBank number

FC

QRT-PCR

Cym
chymosin
NM_001111143
10.46
19.66
Slc9a3
solute luftfartsselskab familie 9 (natrium /brint veksler), medlem 3
NM_001081060
8.07
10.72
U46068
cDNA sekvens U46068, afskrift variant 2
NM_153418
5,95
Dmbt1
slettet i maligne hjernetumorer 1
NM_007769
5,68
5.29
Il1rl1
interleukin 1-receptor-like 1, afskrift variant 2
NM_010743
5,38
8.95
Tm4sf5
transmembrane 4 superfamilie medlem 5
NM_029360
4.26
9130204L05Rik
RIKEN cDNA 9130204L05 gen
NM_001101461
4.19
Sftpd
overfladeaktivt protein D
NM_009160
4.11
3.69
Nccrp1
uspecifik cytotoksisk celle-receptor protein 1 homolog (zebrafisk)
NM_001081115
3,81
pKP4
plakophilin 4, udskrift variant 1
NM_026361
3,54
1.09
Sprr2d
lille prolin-rige protein 2D
NM_011470
3,46
Gm14446
forudsagt gen 14446, afskrift variant 2
NM_001101605
3,45
Sprr3
lille prolin-rige protein 3
NM_011478
3,39
Sprr2i
lille prolin-rige protein 2I
NM_011475
3,31
Sprr1a
lille prolin-rige protein 1A
NM_009264
3,30
IVL
involucrin
NM_008412
3,08
Serpinb12
serin (eller cystein) peptidase hæmmer , clade B (ovalbumin), medlem 12
NM_027971
3,02
Krt10
keratin 10
NM_010660
3.01
Gm94
forudsagt gen 94
NM_001033280
2,94
Krt13
keratin 13
NM_010662
2,94
Gsdmc2
gasdermin C2, afskrift variant 2
NM_177912
2,88
Lor
loricrin
NM_008508
2,84
Dmkn
dermokine, afskrift variant 2
NM_172899
2,78
Ly6d
lymfocyt antigen 6 kompleks, locus D
NM_010742
2,69
Krt1
keratin 1
NM_008473
2,52
Tabel 2 Gener med nedreguleret udtryk ved hjælp af en cut-off værdi på -2,5-fold.
Gene symbol
beskrivelse
GenBank nummer
FC
QRT-PCR
Try4
trypsin 4
NM_011646
-12,14
Prss1
protease, serin, 1 (trypsin 1)
NM_053243
-10,57
Amy2a5
amylase 2A5, pancreas
NM_001042711
-9,85
Cela2a
chymotrypsinlignende elastase familie, medlem 2A
NM_007919
-7,59
-16,23
Gm12888
forudsagt gen 12888
NM_001033791
- 7.12
Gdf9
vækst differentiering faktor 9
NM_008110
-7,04
BLM
flor syndrom homolog (human), afskrift variant 1
NM_007550
-6,27
Pnlip
pancreas lipase
NM_026925
-6,23
-23,88
CFD
supplere faktor D (adipsin)
NM_013459
-5,35
-27,45
Ctrb1
chymotrypsinogen B1
NM_025583
-5,00
Mug1
murinoglobulin 1
NM_008645
-4,30
Sostdc1
sclerostin domæne, der indeholder en
NM_025312
-4,17
Tmed6
transmembrane emp24 protein transportområdet indeholdende 6
NM_025458
-4,07
Cpa1
carboxypeptidase A1
NM_025350
-3,95
Slc27a2
solut luftfartsselskab familie 27 (fedtsyre transporter), medlem 2
NM_011978
-3,80
Adipoq
adiponectin, C1Q og kollagen domæne, der indeholder
NM_009605
-3,74
-20,51
Car3
kulsyreanhydrase 3
NM_007606
-3,72
-15,39
EGF
epidermal vækstfaktor
NM_010113
-3,68
-3,71
Abpg
androgen bindende protein gamma
NM_178308
-3,67
Slc38a5
solut luftfartsselskab familie 38, medlem 5
NM_172479
-3,64
Chia
chitinase, sure
NM_023186
-3,52
LOC638418
FORUDSAGT: ligner Ela3 protein
XM_914439
-3,48
LOC100043836
FORUDSAGT: ligner lacrimal androgen-bindende protein delta, udskrift variant 1
XM_001481113
-3,41
EG640530
fORUDSAGT: forudsagt gen, EG640530
XM_917532
-3,37
Nrn1
neuritin 1
NM_153529
-3,36
Cela3b
chymotrypsinlignende elastase familie, medlem 3B
NM_026419
-3,32
-75,74
Spink3
serin peptidase hæmmer, Kazal type 3
NM_009258
-3,32
SCD1
stearoyl-coenzym A desaturase 1
NM_009127
-3,27
Ctrl
chymotrypsinlignende
NM_023182
-3,19
Gper
G-protein-koblede østrogen receptor 1
NM_029771
-2,96
Sycn
syncollin
NM_026716
-2,91
Bhlha15
grundlæggende helix-loop-helix familie, medlem a15
NM_010800
-2,77
Cpb1
carboxypeptidase B1 (væv)
NM_029706
-2,73
-18,22
Slc5a8
solut luftfartsselskab familie 5 (iodid transporter), medlem 8
NM_145423
-2,68
CYP2E1
cytochrom P450, familie 2, underfamilie e, polypeptid 1
NM_021282
-2,65
Zg16
zymogen granula protein 16
NM_026918
-2,57
tabel 3 de funktionelle annotation kategorier for generne reguleres af CA IX mangel.
Funktionel kategori

Total regulerede gener
opreguleret gener
nedreguleres gener
udviklingsprocesser *
20
13
7
keratinisering og keratinocytdifferentiering
8
8
0
Strukturel molekyle aktivitet
13
13
0
Embryo implantation, kvindelige graviditet, og menstruationscyklus
3
3
0
Rytmisk proces
4
3
1
Multi-organisme proces
5
5
0
Cell differentiering
16
12
4
serin-typen endopeptidaseaktivitet, serinhydrolase aktivitet, og serin-typen peptidaseaktivitet
9
3
6
Proteolyse
15
6
9
peptidaseaktivitet
14
5
9
endopeptidaseaktivitet
10
4
6
trypsin og chymotrypsinaktivitet
4
1
3
hydrolase aktivitet
22
8
14
Strukturel bestanddel af cytoskelet
5
5
0
Cell kommunikation
4
4
0
metallocarboxypeptidase aktivitet carboxypeptidase aktivitet, og metalloexopeptidase aktivitet
3
0
3
serin-typen endopeptidase inhibitor aktivitet, endopeptidase inhibitor aktivitet, og proteasehæmmer aktivitet
4
2
2
Taxier og kemotaksi
4
3
1
reaktion på ekstern stimulus
7
4
3
Immunsystemet proces
10
5
5
Defense svar
7
5
2
Positiv regulering af celledifferentiering
3
2
1
PPAR signalvejen
3
0
3
leukocyt migration
3
2
1
* En repræsentativ kategori for følgende overlappende kategorier:. epidermis morfogenese, væv morfogenese, epidermis udvikling, ektoderm udvikling, væv udvikling, orgel udvikling, anatomiske struktur udvikling, anatomiske struktur morfogenese, cellulære udviklingsproces, flercellede organismal udvikling, og epidermal celle differentiering
Bekræftelse af microarray resultater ved QRT-PCR
Ændringer i ekspressionsniveauerne af udvalgte gener blev bekræftet, og mikroarray-resultater blev valideret af QRT-PCR under anvendelse af de samme RNA-prøver som dem, der anvendes til mikroarrayet. Fjorten gener med bemærkelsesværdige fold ændre værdier blev udvalgt til validering baseret på resultaterne af funktionel anmærkning. De valgte gener involveret repræsentanter fra forskellige funktionelle kategorier. Tretten (92,9%) ud af 14 gener viste overensstemmende resultater mellem microarray analyse og QRT-PCR (tabel 1 og 2, figur 1). Den eneste afvigende resultat var pKP4
, som blev opreguleret i overensstemmelse med microarray og ikke ændre i henhold til QRT-PCR (1,09 gange). Figur 1 Kontrol af microarray data fra Car9 - /- mus ved QRT-PCR. Ekspressionen af ​​forskellige transkripter i 6 Car9
- /- mus blev sammenlignet med den i 6 kontroller vildtype. De normaliserede værdier af tredobbelte forsøg er vist. A, QRT-PCR-analyse af 6 gener med induceret ekspression. B, QRT-PCR evaluering af 8 gener med undertrykt ekspression. Statistisk signifikante forskelle i forhold til vild-type mus blev bestemt. * P < 0,05; ** P < . 0.01
Diskussion
En tidligere undersøgelse viste en hyperplastisk fænotype af gastrisk krop slimhinde i Car9
- /- mus [16]. CA IX mangel førte til overproduktion af gastrisk pit celler og reduktion af ledende celler. Ganske overraskende, mavens pH CA IX-manglende mus forblev uændret. Baseret på disse observationer, kan det konkluderes, at den vigtigste rolle CA IX i maveslimhinden ikke er relateret til pH-regulering, men det er nødvendigt for normal gastrisk morfogenese og homeostase i maveslimhinden. I dette papir, rapporterer vi ændringer i mRNA udtryk, der kan bidrage til de fænotypiske ændringer rapporteret i maven på Car9
deficiente mus. Dog skal man tage i betragtning, at nogle af disse ændringer udelukkende kan afspejle forskelle i de relative andele af forskellige celletyper i maveslimhinden
som forventet Car9
-. /- Fænotypen ændret udtrykket af gener involveret i udviklingsmæssige processer og celledifferentiering. Nedbrydningen af ​​vigtigste celler i Car9
- /- maveslimhinden kan forklares ved den betydelige nedregulering af den grundlæggende helix-loop-helix familie, medlem A15 /Mist1
(Bhlha15
) gen, som er en klasse B basisk helix-loop-helix (bHLH) transcription faktor, der udviser acinar cellespecifik ekspression [19]. Mist1 genekspression iagttages i en bred vifte af væv med serøs sekretion type, herunder bugspytkirtlen, spytkirtler, ledende celler i maven, Paneth celler i tyndtarmen, skelsættende vesikler og tåreglandler [20]. Udeladelsen af ​​Mist1
blokke normal slim hals celle redifferentiering ind zymogenisk vigtigste celler som alle basale zymogen-secernerende celler i Mist1
- /-. Mus viser flere strukturelle defekter [21]
anden interessant kandidat med hensyn til celle afstamning forstyrrelse i det gastriske epitel fra CA IX-manglende mus er epidermal vækstfaktor
(EGF
), som har et udtryk, der signifikant blev nedsat, når sammenlignet med vildtype-mus. Blandt vækstfaktorer, EGF-familien omfatter vigtige midler til gastrisk mucosa. EGF er et enkeltkædet polypeptid på 53 aminosyrerester, som findes hovedsageligt i submandibulære kirtler og Brunner kirtler i mavetarmkanalen [22]. EGF binder og aktiverer den epidermale vækstfaktor receptor resulterer i cellulær proliferation, differentiering og overlevelse [23]. Interessant nok har adskillige forskere rapporteret, at EGF-receptorer er beriget i gnaver chief celler [24, 25], hvilket antyder vigtigheden af ​​funktionen EGF i disse celler. Derfor ændringer i ekspressionen af ​​EGF receptorligander eller, i dette tilfælde kunne EGF bidrage til differentiering og funktion af overordnede celler.
En af de mest stærkt opreguleret gener af denne undersøgelse blev slettet i maligne hjernetumorer 1 Salg (Dmbt1
), som hører til scavenger receptor cystein-rige (SRCR) superfamilie af proteiner. Dette er en superfamilie af udskilte og membranbundne proteiner med SRCR domæner, der er højt konserverede ned til svampe [26, 27]. Ekspressionen af ​​DMBT1 er den højeste i epitel og er normalt observeret på den apikale celleoverflade eller i luminale eksokrine sekreter. Hos mus er DMBT1 stærkest udtrykt i det gastrointestinale system [28]. DMBT1 foreslås at være en tumor suppressor [26, 29, 30] og /eller en regulator af epitheldifferentiering [31], samt have roller i medfødte immunforsvar og inflammation [32, 33]. DMBT1 ligger i krypten celler fra menneske, mus, og kanin tyndtarm [31, 34, 35], og halsregionen af ​​normal human gastrisk mucosa [36], som overvejende består af stamceller /progenitorceller. Således er dette gen potentielt involveret i den fysiologiske fornyelse processen med gastrointestinal epitel. En rolle for DMBT1 i medfødte immunforsvar er blevet påvist i forskellige undersøgelser. Den menneskelige DMBT1 glycoprotein, udtrykt i spytkirtler, luftveje og kønsorganer, binder forskellige bakterielle patogener og virus [37-40]. Derudover er ekspression af muse DMBT1 i mavetarmkanalen reguleret af bakterier [41, 42], og dets ekspression er forøget under infektion [43]. Det er også blevet vist, at der er en sammenslutning af en Dmbt1
variant allel med Crohns sygdom, og der er en korrelation af ekspressionsniveauer af Dmbt1
med inflammatorisk tarmsygdom sværhedsgrad [44].
Desuden DMBT1 binder tensidproteiner SP-D og SP-A. Disse er collagen- indeholdende, (C-type) calciumafhængige lectiner kaldet kollektiner, som interagerer med glycokonjugater og lipider på overfladen af ​​mikroorganismer hovedsagelig gennem deres Kulhydratgenkendelse domæner (CRD'er) [45]. SP-D og SP-A er involveret i en række immune funktioner, herunder viral neutralisering, aggregering og drab af bakterier og svampe, og clearance af apoptotiske og nekrotiske celler. I immunologisk naive lunger, de nedregulerer inflammatoriske reaktioner, men ved udsættelse for LPS eller apoptotiske celler fremkalde fagocytose af makrofager, pro-inflammatoriske cytokin produktion, og forbedring af adaptive immunresponser [46]. Det er interessant, at i den foreliggende undersøgelse, foruden Dmbt1
blev ekspressionen af ​​overfladeaktivt protein D
(Sftpd eller SP-D
) meget induceret i Car9
- /- mus. Således opregulering af både Dmbt1
og Sftpd
antyder, at CA IX mangel fremkaldt en immun proces i maveslimhinden. Det skal også bemærkes, at CA IX er blevet foreslået at binde til dendritiske celler i en receptor-medieret måde og scavenger receptorer synes at spille en vigtig rolle i denne proces [47]. Desuden CA IX synes at aktivere et immunrespons ved en mekanisme karakteristisk for varmeshock-proteiner. Således kunne CA IX direkte interagerer med DMBT1 via en ådselsæder receptor.
Faktisk afbrydelse af Car9
gen forårsaget disregulering af flere gener, der er involveret i immune processer. Dette bekræfter resultaterne fra en tidligere undersøgelse, hvor gastrisk submukøse inflammation blev påvist i kroppen region i et flertal af C57BL /6 Car9
- /- mus [17]. I den foreliggende undersøgelse blev Il1rl1 /ST2
transcript variant 2-mRNA stærkt induceret grund CA IX-mangel. Den Il1rl1 /ST2
gen er et medlem af interleukin-1 (IL-1) receptor familien og danner en opløselig secerneret form (sst2) og et transmembrant formular (ST2L), kodet af udskriften varianter 2 og 1, henholdsvis. Den membranbundne form udtrykkes primært af hæmatopoietiske celler og den opløselige form udtrykkes overvejende af fibroblaster [48]. Især er ST2L fortrinsvis udtrykkes i murine og humane Th2-celler og kan anvendes som en specifik markør for Th2-celler i in vitro
eksperimenter [49-52]. Derfor har funktionen af ​​ST2L blevet foreslået at korrelere med Th2-celle-medierede immunologiske responser og IL-33, et nyopdaget medlem af IL-1 cytokin familien, er blevet rapporteret som en specifik ligand for ST2L [53]. Interessant nok har flere undersøgelser vist, at niveauet af opløseligt ST2 i sera er forhøjet i astmatisk sygdom [54, 55]. Derfor er det blevet foreslået, at opløselig ST2 også kan spille en kritisk rolle i Th2-celle-medierede sygdomme. Faktisk er det blevet påvist, at opløselige ST2 fungerer som en antagonistisk attrap receptor for IL-33 under anvendelse af en murin thymoma cellelinie, EL-4, som stabilt udtrykker ST2L, og en murin model af astma [56]. Dette tyder på, at opløseligt ST2 negativt modulerer produktionen af ​​Th2-cytokiner gennem IL-33-signalering i allergisk luftvejsinflammation. Det er interessant at bemærke, at i den foreliggende undersøgelse, blev mRNA-niveauet af IL-33 også forhøjet ~ 2-fold, skønt denne ændring ikke var statistisk signifikant. Det ser således sandsynligt, at CA IX eller anden måde er involveret i regulering af Th2-reaktionen.
CA IX kan også bidrage til udviklingen af ​​immunsystemet som CA IX mangel betydeligt nedreguleret blomstre syndrom homolog (human)
gen (BLM
), som koder for en ATP-afhængig DNA helicase, der tilhører en evolutionært bevaret familie af RecQ helicaser [57]. Mutation af BLM
forårsager en sjælden menneskelig autosomal recessiv lidelse kaldet Bloom syndrom (BS), der er kendetegnet ved markant genomisk ustabilitet. BS er forbundet med væksthæmning, dyb følsomhed over for de fleste kræftformer, og immundefekt [58], med de to sidstnævnte funktioner tegner sig for tidlig død [59]. Funktionerne af BLM er kun blevet delvist karakteriseret. Det er imidlertid blevet vist, at BLM har en rolle i proliferationen og overlevelsen af ​​både udviklingslandene og modne T-lymfocytter, og dets deletion fører til defekte T-celleimmunitet [60]. Derudover betingede knockout af BLM
bidraget til kompromitteret B-celle-udvikling og vedligeholdelse, stærkt forringet T-celle-afhængige og -uafhængige antistofreaktioner efter immunisering, og en tilbøjelighed til udviklingslande B-celle lymfom [61]. Derfor er det tænkeligt, at Car9
- /- mus har kompromitteret erhvervet immunitet svar
En uventet fund var, at flere små prolinrige proteiner
(Sprr
) især blev opreguleret herunder. Sprr1a
, Sprr2d
, Sprr2e
, Sprr2i
, og Sprr3
. Men kun induktion af Sprr1a
var statistisk signifikant. SPRR proteiner blev oprindeligt identificeret som markører for terminal squamous celledifferentiering hvor de er forstadier i forhornede kappe [62]. Derudover er SPRR proteiner udtrykt i forskellige nonsquamous væv, og deres biologiske funktion er ikke begrænset til strukturelle proteiner af den forhornede kappe [63]. Det er blevet vist, at SPRR proteiner deltager i respons på forskellige spændinger i mange væv uden en stratificeret epitel. I galdevejene, SPRR2 medlemmer synes at bidrage til ændring af galde barriere under forhold med stress [64]. Ligeledes SPRR1A er blevet identificeret som en ny stress-inducerbar nedstrøms mediator af gp130 cytokiner i cardiomyocytter med en hjertebeskyttende virkning mod iskæmisk stress [65]. Endvidere i mus, blev SPRR2A protein rapporteret at være stærkt induceret i maveslimhinden inficeret med Helicobacter heilmannii
[66]. Desuden er det blevet foreslået, at SPRR1A er en regenerering-associeret protein, fordi dens induktion i neuronal beskadigelse korrelerer med regenerativ kapacitet, med stort set alle sårede dorsale rodganglieneuroner udtrykker SPRR1A en uge efter hoftenerveskade [67]. Derfor er SPRR gener formentlig induceret som respons på forskellige stresstilstande og bidrage til cellebeskyttelse, vævsombygning, og /eller vævsregenerering. På baggrund af disse resultater synes det plausibelt, at CA IX mangel skaber en stress tilstand i maveslimhinden, hvilket fører til opregulering af nogle beskyttende faktorer.
Vores analyse identificerede mRNA fra fire medlemmer af opløst stof luftfartsselskab familie proteiner skal misregulated i den Car9
- /- mus maveslimhinden. Disse solut bærerproteiner er involveret i membrantransport af forskellige molekyler. Udtrykket af Slc9a3
var stærkt induceret, mens ekspressionen af ​​Slc27a2
, Slc38a5
, og Slc5a8
blev undertrykt. Den grundlæggende funktion af SLC9A3 eller NHE3 er udveksling af ekstracellulær Na + til intracellulær H +, således bevirker enten en stigning i intracellulær pH ​​eller, hvis koblet til virkningen af ​​andre transportører, en stigning i cellevolumen [ ,,,0],68]. I mave-tarmkanalen, er SLC9A3 udtrykkes i den apikale membran og genanvendelse endosomer af ileum, jejunum, colon og mave [69]. Yderligere undersøgelser er nødvendige for at belyse den eventuelt samspil mellem CA IX og SLC9A3 i maveslimhinden.
Overraskende blandt de mest nedreguleret gener Vi fandt flere gener involveret i fordøjelsen. Disse omfattede trypsin 1
, amylase 2A5
, chymotrypsinlignende elastase familiemedlem 2A
, og pancreas lipase
med statistisk signifikante p-værdier og andre, såsom chymotrypsinogen B1
, carboxypeptidase A1
, og carboxypeptidase B1
med ikke er væsentlige p-værdier. Implikationen af ​​dette fund er fortsat uklart. En mulig forklaring på dette kan være, at nedregulering af disse enzymer er en sekundær begivenhed. Hvis det antages, at disse enzymer produceres af ledende celler, det reducerede antal ledende celler i Car9
- /- mus maveslimhinden kan også forårsage et fald i mængden af ​​de enzymer, som de producerer. Imidlertid stadig den nøjagtige mekanisme bag dette fænomen ikke belyst.
Konklusioner
Afslutningsvis CA IX-mangel blev vist at ændre ekspressionen af ​​forskellige gener i maveslimhinden. Antallet af berørte gener og omfanget af ændringer var relativt høj, hvilket indikerer, at CA IX har en bemærkelsesværdig rolle i gastriske funktioner. Microarray analyse afslørede adskillige gener involveret i udviklingsprocesser og celledifferentiering, som kan forklare den celle afstamning forstyrrelse i gastriske epithel af Car9
- /- mus. Interessant nok nogle af de regulerede gener er identificeret i denne undersøgelse, er involveret i fordøjelse samt funktioner i immunsystemet og det forsvar reaktioner. Dette fund tyder på, at CA IX mangel kompromitterer immunsystemet i det gastriske epitel indebærer endnu en rolle for denne multifunktionelle enzym. Salg Metoder
Animal model og vævspræparatet
Generation af det målrettede forstyrrelse af Car9
gen er tidligere blevet beskrevet af Ortova Gut et al. [16]. (tissue)
NM_029706
GGTTTCCACGCAAGAGAG
GTTGACCACAGGCAGAACA
Cym
chymosin
NM_001111143
ATGAGCAGGAATGAGCAG
TGACAAGCCACCACTTCACC
Dmbt1
deleted

• Schwannoma af maven: en case-rapport
• Lokaliseret gastrisk amyloidose differentieret histologisk fra scirrhous mavekræft hjælp endoskopisk slimhinde resektion: en case-rapport