Global transkription vastaus hiilihappoanhydraasin IX puute hiiren stomach

Global transkription vastaus hiilihappoanhydraasin IX puute hiiren vatsassa
tiivistelmä
tausta
Karbonianhydraasit (CA) ovat perhe entsyymejä, jotka säätelevät pH homeostaasin eri kudoksissa. CA IX on poikkeuksellinen tämän perheen jäsen, koska lisäksi perus CA-toiminto, se on ollut mukana useissa muissa fysiologisissa ja patologisissa prosesseissa. Toiminnot ehdottanut CA IX sisältävät rooleja solun tarttumiseen ja pahanlaatuisten solujen invaasiota. Lisäksi CA IX todennäköisesti säätelee solujen lisääntymistä ja erilaistumista, joka osoitettiin Car9
- /- hiirissä. Nämä hiirillä oli mahalaukun kuoppaan solujen hyperplasiaa ja vähenemistä pääsoluissa; kuitenkin erityisiä molekyylitason mekanismeista havaittu fenotyyppien eivät ole tiedossa. Siksi halusimme tutkia vaikutusta CA IX vajauksen koko genomin geenin ilmentymistä mahan limakalvoa. Tämä tehtiin käyttäen Illumina Sentrix ®Mouse-6 Expression BeadChip taulukot. Ilmaisu useiden geenien kanssa merkittäviä kertaluokkamuutos arvot vahvistettiin QRT-PCR.
Tulokset
CA IX: n puutos aiheutti induktio 86 geenien ja tukahduttaminen 46 geenien mahalaukun limakalvon. Siellä oli 92,9% välistä yhdenmukaisuutta saatujen tulosten mikrosiruanalyysillä ja QRT-PCR. Differentiaalisesti ilmentyvien geenien mukana ne osallistuvat kehitysprosessien ja solujen erilaistumiseen. Lisäksi, CA IX: n puutteen muuttanut geenien ilmentymistä vastaava immuunivasteiden ja vaimentua ilmentymistä useiden ruoansulatusentsyymien.
Päätelmät
Microarray-analyysi tunnistaa useita mahdollisia geenejä, joiden muuttunut ilmentyminen voisi selittää häiriintynyt solulinjan fenotyyppi Car9
- /- mahalaukun limakalvon. Tulokset myös osoittivat uudenlainen rooli CA IX säätelyssä immunologisia prosesseja ja ruoansulatusta. Nämä havainnot vahvistavat käsitystä, että tärkein tehtävä CA IX ei sääntely pH mahalaukun limakalvon. Sen sijaan tarvitaan asianmukaisen toiminta useiden fysiologisten prosessien.
Tausta
karbonianhydraasien (CA) ovat perheen sinkkiä sisältäviä metalloentsyymien jotka katalysoivat palautuva nesteytystä hiilidioksidin reaktiossa: CO 2 + H 2O ↔ H + + HCO 3 -. He osallistuvat useisiin fysiologisiin prosesseihin, kuten happo-emästasapainon, CO 2 ja HCO 3 - kuljetus, hengitys, luukadon ureagenesis, glukoneogeneesiä, lipogeneesiin, tuotanto kehon nesteiden, ja lannoitus [ ,,,0],1, 2]. CA perhe koostuu 13 aktiivista isotsyymien nisäkkäillä, joista 12 on ilmaistu ja toiminta ihmisillä [3]. CA-isotsyymien on erilaisia ​​kudosten ekspressiokuvioiden, ominaisuus subsellulaarinen lokalisointi, sekä ainutlaatuinen kineettiset ja estäviä ominaisuuksia.
CA IX on dimeerinen proteiini, joka liittyy solukalvoon [4, 5]. Kypsässä muodossa, CA IX koostuu N-terminaalinen proteoglykaanin (PG) domeenin, CA katalyyttinen domeeni, transmembraaninen alue ja lyhyt sytoplasman sisäinen hännän C-päähän [6]. CA IX on ainoa jäsen, CA perhe sisältää PG toimialueen lisäksi CA toimialueen. Näin ollen, CA IX on ehdotettu osallistua soluadheesioprosesseja. Itse asiassa, käyttämällä MDCK (Madin-Darby koiran munuainen) epiteelisolujen, on osoitettu, että CA IX vähentää E-kadheriinin välittämä solu-solu-adheesion vuorovaikutuksessa β-kateniinin [7].
CA IX on ilmaistu vain harvoja kudoksiin ilmaisun ollessa vahvin ihmisen, rotan ja hiiren mahan limakalvoa, jossa se on läsnä mahalaukun kuoppia syvä maharauhanen [8, 9]. CA IX rajoittuu basolateraaliseen epiteelisolujen pintaan ja tuottaa kaikki tärkeimmät solutyypit mahalaukun epiteelin [8]. CA IX on poikkeuksellinen jäsen CA perhe, koska se on ilmaistu useissa syöpiä, jotka syntyvät CA IX negatiivisia kudoksia kuten munuaisten, keuhkojen, kohdunkaulan, munasarja-, ruokatorven, ja rintasyövät [6]. Kuitenkin, mahasyövän ja syöpää edeltävät leesiot ovat osoittaneet, vähentyneen ilmentämisen CA IX [10]. Kasvainkudoksissa, CA IX liittyy hypoksia fenotyyppi välittämien hypoksia-indusoituva transkriptiotekijä 1 (HIF-1), joka sitoutuu hypoksia vastaava elementti, HRE, että CA9
promoottori [11]. Vuonna hypoksinen olosuhteet, syöpäsolut ovat riippuvaisia ​​pääasiallisesti anaerobiseen aineenvaihduntaan niiden energiantuotannossa. Tämä anaerobinen kasvain aineenvaihdunta tuottaa ylilyöntejä happamien tuotteiden, kuten maitohappo ja H + jotka on pursottaa solusta sisustus. On osoitettu, että CA IX voidaan edistää happamoitumista hypoksia solunulkoiseen ympäristöön, mikä auttaa kasvainsolujen neutraloimaan solunsisäistä pH: ta [12]. Niinpä CA IX yliekspressio viittaa usein huono ennuste ja kestävyys klassisen radio- ja kemoterapian [13]. Kuitenkin, CA IX ei ole vain rajoitu hypoksinen alueilla kasvaimia, osoittaa, että voi olla joitakin muita reittejä, jotka säätelevät sen ilmentymistä. Itse asiassa ilmaus CA IX voidaan saada aikaan alle normoxic olosuhteissa suureen solutiheyteen, ja tämä asetus välittyy fosfatidyyli 3-kinaasi (PI3K) signalointi [14]. Lisäksi mitogeeniaktivoidut proteiinikinaasi (MAPK) reitin osallistuu säätelyyn CA IX ilmentymisen kautta valvonnassa CA9
promoottori sekä HIF-1-riippuvaisia ​​ja riippumattaman signaalit [15]. Tämä polku on myös toisiinsa kanssa PI3K reitti ja SP1 (spesifisyys proteiini 1) transkriptiotekijä.
Sukupolvi Car9
- /- hiirillä on osoittanut, että lisäksi pH: n säätelyyn ja solun tarttumisen, CA IX hallussaan muita toiminnallisia rooleja [16]. Nämä Car9
hiirten osoittanut mitään poikkeavuuksia kasvun, lisääntymiskyvyn ja elinikä. Kuitenkin, CA IX: n puutteen seurauksena hyperplasiaa mahan limakalvon. Hyperplastinen limakalvo sisälsi määrä on lisääntynyt ja osuus limaa tuottavien kuoppa solujen taas määrää ja osuutta pääsoluissa vähennettiin. Kokonaismäärä parietaalisoluissa pysyi ennallaan, ja näin ollen CA IX-hiirillä oli normaali mahan pH erityksen, ja seerumin gastriinitasot. Siten nämä havainnot osoittavat, että CA IX edistää valvontaan erilaistumista ja lisääntymistä epiteelisolujen suvusta mahalaukun limakalvon. Aiemmassa tutkimuksessa tarkasteltiin, voitaisiinko CA IX: n vajaus voidaan modifioida korkean suolaa ruokavalio, tunnettu kofaktorin syövän [17]. Nämä tulokset osoittivat, että korkea-suolaa ruokavaliosta hieman lisääntynyt rauhas surkastumista kehossa limakalvon Car9
- /- C57BL /6 hiirillä, kun taas tätä vaikutusta ei havaittu BALB /c-hiirissä. Ei kuitenkaan metaplastiset tai dysplastic poikkeavuuksia havaittu maha-epiteelissä CA IX puutteesta C57BL /6-hiiristä. Siten nämä havainnot viittaavat siihen, että CA IX: n puutos, eivät voi olla merkittävä karsinogeeninen tekijä, mutta voisi aloittaa karsinogeeninen prosessi vaikuttamalla solujen lisääntymistä ja /tai erilaistumista mahalaukun limakalvon.
Tutkimuksen tavoitteena oli ymmärtää paremmin hyperplastista fenotyyppi mahalaukun limakalvo Car9
- /- hiirissä, koska molekyylitason mekanismeista, se ei toistaiseksi tunneta. Lisäksi halusimme tarkemmin valaista toiminnalliset roolit CA IX, koska on olemassa yhä enemmän todisteita siitä, että ne ulottuvat kauas pH: n säätelyyn. Tätä tarkoitusta varten genomin laajuinen ilmentymisen analyysi. Microarray data-analyysi paljasti useita geenejä, joiden ilmentyminen oli muuttunut johtuen Car9
geenin häiriöitä mahan limakalvon.
Tulokset
transkription vastaus Car9 puute mahassa seinä
Vatsa RNA 6 Car9
- /- hiirillä ja 6 villityypin hiirissä analysoitiin microarray. Analyysi paljasti 86 ilmen- tymisen lisääntymisen geenejä ja 46 vaimentua geenit, käyttämällä kertainen muutos katkeamisen ± 1,4 ylös- ja vaimentua ilme, vastaavasti (katso lisä- tiedosto 1: Luettelo geenien differentiaalisesti ilmaistut vatsassa Car9
- /- hiiret). Tämä raja-arvo on ehdotettu riittävä jonka yläpuolella on suuri korrelaatio microarray ja QRT-PCR tietoja riippumatta muista tekijöistä, kuten spot intensiteetti ja sykli kynnys [18]. Taitteen muutokset vaihtelivat 10,46--12,14. Tässä lista geenien käyttäen cut-off-arvo ± 2,5-kertaiseksi on esitetty (taulukot 1 ja 2). Käytettäessä näitä kriteereitä, kaikki geenit merkittävästi (p < 0,05) muuttunut ilme näkyvät, eli 14-geenien aiheuttama ilme ja 21 geenien tukahdutettu ilme. Luettelo kaikista geenien oli toiminnallisesti annotated (ks lisätiedosto 2: Toiminnallinen merkinnästä geenien säädellä vatsassa Car9
hiirten), joka osoittaa rikastamista hydrolaasiaktiivisuutta, kehitys- prosesseja, solujen erilaistuminen, proteolyysi, peptidaasiaktiivisuuteen, rakenteellisia molekyylin aktiivisuutta, ja immuunijärjestelmän prosessi, mm. Funktionaalinen merkintä luokat ja geeni, kussakin luokassa on esitetty taulukossa 3.Table 1 Geenit kanssa ilmen- tymisen lisääntymisen ilme käyttäen cut-off-arvo 2,5-kertaiseksi.
Gene symboli
Kuvaus
GenBank number

FC

QRT-PCR

Cym
chymosin
NM_001111143
10.46
19.66
Slc9a3
solute operaattorin perhe 9 (natrium /vety lämmönvaihdin), jäsen 3
NM_001081060
8,07
10,72
U46068
cDNA-sekvenssin U46068, transkriptio variantti 2
NM_153418
5,95
Dmbt1
poistettu pahanlaatuisen aivokasvaimen 1
NM_007769
5,68
5,29
Il1rl1
interleukiini 1 -reseptorin kaltaista 1, transkriptio variantti 2
NM_010743
5,38
8.95
Tm4sf5
transmembraaninen 4-superperheen jäsen 5
NM_029360
4,26
9130204L05Rik
RIKEN cDNA 9130204L05 geenin
NM_001101461
4,19
Sftpd
pinta-liittyvä proteiini D
NM_009160
4,11
3,69
Nccrp1
ei-spesifisten sytotoksisten solujen reseptoriproteiinia 1 homologi (seeprakala) B NM_001081115
3,81
Pkp4
plakophilin 4, transkripti variantti 1
NM_026361
3,54
1,09
Sprr2d
pieni proliinipitoinen proteiinia 2D
NM_011470
3,46
Gm14446
ennustaa geenin 14446, transkripti variantti 2
NM_001101605
3,45
Sprr3
pieni proliinipitoinen proteiini 3
NM_011478
3,39
Sprr2i
pieni proliinipitoinen proteiinia 2I
NM_011475
3,31
Sprr1a
pieni proliinipitoinen proteiinia 1A
NM_009264
3,30
IVL
involucrin
NM_008412
3,08
Serpinb12
seriini (tai kysteiini) peptidaasi estäjä , haaran B (ovalbumiini), jäsen 12
NM_027971
3,02
Krt10
keratiini 10
NM_010660
3,01
Gm94
ennustettu geenin 94
NM_001033280
2,94
Krt13
keratiini 13
NM_010662
2,94
Gsdmc2
gasdermin C2, transkriptio variantti 2
NM_177912
2,88
Ltai
loricrin
NM_008508
2,84
Dmkn
dermokine, transkriptio variantti 2
NM_172899
2,78
Ly6d
lymfosyyttiantigeenitoiminnot 6 monimutkainen, locus D
NM_010742
2,69
Krt1
keratiini 1
NM_008473
2,52
Taulukko 2 Geenit kanssa vaimentua ilme käyttäen cut-off-arvo -2,5-kertainen.
Gene symboli
Kuvaus
GenBank määrä
FC
QRT-PCR
Try4
trypsiini 4
NM_011646
-12,14
Prss1
proteaasi, seriini, 1 (trypsiini 1) B-NM_053243
-10,57
Amy2a5
amylaasi 2A5, haiman
NM_001042711
-9,85
Cela2a
kymotrypsiininkaltaisten elastaasin perhe, jäsen 2A
NM_007919
-7,59
-16,23
Gm12888
ennustettu geenin 12888
NM_001033791
- 7.12
Gdf9
kasvuerilaistumistekijä 9
NM_008110
-7,04
BLM
Bloomin oireyhtymä homologi (ihmisen), transkriptio variantti 1
NM_007550
-6,27
Pnlip
haiman lipaasi
NM_026925
-6,23
-23,88
CFD
komplementtitekijä D (adipsin) B NM_013459
-5,35
-27,45
Ctrb1
kymotrypsinogeeni B1
NM_025583
-5,00
Mug1
murinoglobulin 1
NM_008645
-4,30
Sostdc1
sclerostin domeenin, joka sisältää 1
NM_025312
-4,17
Tmed6
transmembraanisen emp24 proteiinin kuljetuksen domeenin, joka sisältää 6
NM_025458
-4,07
CPA1
karboksipeptidaasi A1
NM_025350
-3,95
Slc27a2
liuenneen aineen kantaja perheen 27 (rasvahappo kuljettaja), jäsen 2
NM_011978
-3,80
Adipoq
adiponektiini, C1Q ja kollageenia verkkotunnuksen sisältäviä
NM_009605
-3,74
-20,51
Car3
hiilihappoanhydraasin 3
NM_007606
-3,72
-15,39
EGF
kasvutekijän
NM_010113
-3,68
-3,71
Abpg
androgeenireseptorin sitovan proteiinin gamma-
NM_178308
-3,67
Slc38a5
liuenneen aineen kantaja perheen 38, osa 5
NM_172479
-3,64
Chia
kitinaasi hapan
NM_023186
-3,52
LOC638418
ENNUSTETUSTI: samanlainen Ela3 proteiinin
XM_914439
-3,48
LOC100043836
ENNUSTETUSTI: samanlainen kyynelkanavan androgen-sitovan proteiinin delta, transkriptio variantti 1
XM_001481113
-3,41
EG640530
ENNUSTETUSTI: ennustaa geenin, EG640530
XM_917532
-3,37
Nrn1
neuritin 1
NM_153529
-3,36
Cela3b
kymotrypsiininkaltaisten elastaasin perhe, jäsen 3B
NM_026419
-3,32
-75,74
Spink3
seriini peptidaasi estäjä, Kazal tyyppi 3
NM_009258
-3,32
Scd1
stearoyyli-koentsyymi A: desaturaasia 1
NM_009127
-3,27
Ctrl
kymotrypsiininkaltainen
NM_023182
-3,19
Gper
G-proteiiniin kytkettyjen estrogeenireseptorin 1
NM_029771
-2,96
Sycn
syncollin
NM_026716
-2,91
Bhlha15
perus helix-loop-helix perheen, jäsen a15
NM_010800
-2,77
Cpb1
karboksipeptidaasi B1 (kudos) B NM_029706
-2,73
-18,22
Slc5a8
liuenneen aineen kantaja perheen 5 (jodidi transporter), jäsen 8
NM_145423
-2,68
CYP2E1
P450, perhe 2, subfamily e, polypeptidi 1
NM_021282
-2,65
Zg16
tsymogeenillä rae proteiini 16
NM_026918
-2,57
Taulukko 3 toiminnallinen merkintä luokat geenien säätelee CA IX: n puutos.
toiminnallinen kategoria

Yhteensä geenien
voimistunut geenien
vaimentua geenien
Developmental prosessit *
20
13
7
Sarveistuminen ja keratinosyyttien erilaistumista
8
8
0
Rakenteelliset molekyylin toimintaa
13
13
0
Alkio istutusta, naisten raskaus ja kuukautiskierto
3
3
0
rytmisen prosessi
4
3
1
Multi-organismi prosessi
5
5
0
Cell erilaistuminen
16
12
4
Serine-tyyppinen endopeptidaasiaktiivisuutta, seriini hydrolaasiaktiivisuutta, ja seriini-tyypin peptidaasiaktiivisuuteen
9
3
6
proteolyysi
15
6
9
peptidaasiaktiivisuuteen
14
5
9
endopeptidaasiaktiivisuutta
10
4
6
Trypsiini ja kymotrypsiinin aktiivisuus
4
1
3
Hydrolase aktiivisuus
22
8
14
Rakenteelliset ainesosana solun tukirangan
5
5
0
Cell viestintä
4
4
0
metallokarboksipeptidaasi aktiviteetti, karboksipeptidaasi aktiivisuus, ja metalloexopeptidase aktiivisuus
3
0
3
Serine-tyyppinen endopeptidaasi inhibitioaktiivisuudesta, endopeptidaasi estäjän aktiivisuutta ja proteaasinestäjä aktiviteetti
4
2
2
Taksit ja kemotaksista
4
3
1
Response ulkoiseen ärsyke
7
4
3
Immuunijärjestelmä prosessi
10
5
5
Defense vastaus
7
5
2
positiivinen säätely solujen erilaistumisen
3
2
1
PPAR-signalointireitin
3
0
3
Leukosyyttien muuttoliike
3
2
1
* edustaja luokka seuraaville päällekkäisiä luokkia: orvaskeden morphogenesis, kudos morphogenesis, orvaskeden kehitys, Ektodermi kehitys, kudoksen kehittäminen, urut kehittäminen, anatominen rakenne kehitys, anatominen rakenne morphogenesis, solu kehitysprosessiin, monisoluisista organismin kehitys, ja orvaskeden solujen erilaistumista.
vahvistaminen microarray tulosten QRT-PCR
muutokset ekspressiotasot valittujen geenien vahvistettiin, ja mikrosirujen tulokset todensi QRT-PCR käyttäen samaa RNA-näytteet käyttäen kuin mikrosirulla. Neljätoista geenejä merkittävä kertaluokkamuutos arvot valittiin validointi tulosten pohjalta toiminnallisten huomautusta. Valittu geenien edustajia eri toiminnallisia luokkia. Kolmetoista (92,9%) ulos 14 geenien osoitti yhtäpitävät tulokset välillä mikrosiruanalyysi ja QRT-PCR (taulukot 1 ja 2, kuva 1). Ainoa poikkeavia Tuloksena oli Pkp4
, joka upregulated mukaan microarray eikä muuttunut mukaan QRT-PCR (1,09-kertainen). Kuvio 1 tarkastaminen microarray tietojen Car9 - /- hiirillä QRT-PCR. Ekspressio eri transkriptien 6 Car9
- /- hiirillä verrattuna 6 villityypin kontrolleihin. Normalisoidut arvot rinnakkaisessa kokeessa on esitetty. A, QRT-PCR-analyysi 6 geenien aiheuttamaa ilme. B, QRT-PCR arviointi 8 geenien kanssa tukahdutettu ilme. Tilastollisesti merkitseviä eroja verrattuna villityypin hiirissä määritettiin. * P < 0,05; ** P < 0.01.
Keskustelu
Aikaisempi tutkimus osoitti hyperplastic fenotyyppiä mahalaukun runko limakalvon Car9
- /- hiirissä [16]. CA IX: n vajaus johti ylituotantoon mahalaukun kuoppaan soluja ja vähentäminen pääsoluissa. Melko yllättävää, mahan pH CA IX-hiirillä säilyi muuttumattomana. Näiden havaintojen perusteella voidaan päätellä, että tärkein tehtävä CA IX mahalaukun limakalvon ei liity pH: n säätelyyn, mutta sitä tarvitaan normaaliin mahalaukun morphogenesis ja homeostaasin sisällä mahalaukun limakalvon. Tässä artikkelissa, me raportoimme muutoksia mRNA: n ilmentymisen, joka saattaa aiheuttaa fenotyypin muutosten raportoitu vatsassa Car9
vajausta hiirillä. Kuitenkin yksi on otettava huomioon, että jotkut näistä muutoksista voi pelkästään heijastaa eroja suhteellisissa osuuksissa eri solutyyppejä sisällä mahan limakalvon.
Odotetusti Car9
- /- fenotyyppi muuttui ilmaisun liittyvien geenien kehitys- prosessien ja solujen erilaistumiseen. Ehtyminen tärkein solujen Car9
- /- mahalaukun limakalvon voidaan selittää merkittävä downregulation perus helix-loop-helix perheen jäsen a15 /Mist1
(Bhlha15
) geeni, joka on B-luokan perus- helix-loop-helix (bHLH) transkriptiotekijä, jolla on rauhasrakkulasolujen solu-ekspressiota [19]. Mist1 geenin ilmentymisen havaitaan laaja valikoima kudoksia vakavien tyypin eritystä, mukaan lukien haiman, sylkirauhaset, pääsoluissa mahan, Paneth-solujen ohutsuolen, rakkularauhaset, ja kyynelrauhaset [20]. Poisto Mist1
lohkojen normaali liman kaulan solu redifferentiaatiota osaksi tsymogeeninen pääsoluissa kaikki pohjapinta tsymogeenin muodostavat solut Mist1
- /- hiirillä näyttää useita rakenteellisia puutteita [21].
Toinen mielenkiintoinen ehdokas osalta solulinjaan häiriöitä mahan epiteelissä CA IX-hiirillä on epidermaalinen kasvutekijä
(EGF
), joka on lauseke, joka oli merkittävästi vähentynyt verrattuna villityypin hiirissä. Joukossa kasvutekijöitä, EGF-perheen sisältää tärkeitä toimijoita mahan limakalvoa. EGF on yksiketjuinen polypeptidi, 53 aminohappotähdettä, joka löytyy pääasiassa submandibular rauhaset ja Brunner rauhasista ruoansulatuskanavan [22]. EGF sitoo ja aktivoi kasvutekijän reseptorin johtaa solujen proliferaatiota, erilaistumista, ja selviytymistä [23]. Mielenkiintoista, useat tutkijat ovat raportoineet, että EGF-reseptoreita rikastettu jyrsijän pääsoluissa [24, 25], mikä viittaa tärkeyttä EGR toiminta näissä soluissa. Siksi muutoksia ilmaus EGF-reseptorin ligandien tai tässä tapauksessa EGR voisi edistää erilaistumista ja toimintaa pääsoluissa.
Yksi voimakkaasti säädelty geenejä Tämän tutkimuksen poistettiin pahanlaatuisen aivokasvaimen 1
(Dmbt1
), joka kuuluu sieppaajareseptori kysteiinirikkaan (SRCR) suurperheen proteiineja. Tämä on superperheen eritetyn ja kalvoon sitoutuneiden proteiinien kanssa SRCR domeeneja, jotka ovat erittäin konservoituneita alas sienet [26, 27]. Ilmentyminen DMBT1 on korkein epiteeli ja yleensä havaittu apikaalisella solun pinnalla tai luminal exocrine eritteistä. Hiirillä, DMBT1 on voimakkaimmin ilmaistaan ​​ruoansulatuskanavan [28]. DMBT1 ehdotetaan olevan tuumorisuppressori [26, 29, 30] ja /tai säätelijän, epiteelisolujen erilaistumisen [31], samoin kuin joilla on rooli luontaisen immuunipuolustuksen ja tulehduksen [32, 33]. DMBT1 sijaitsee imukerässoluista ihmisen, hiiren ja kaniinin ohutsuoli [31, 34, 35], ja kaulan alueen normaalin ihmisen mahalaukun limakalvon [36], jotka pääasiallisesti koostuvat kantasolujen /progenitorisolujen. Siten tämä geeni on mahdollisesti osallisena fysiologisen uusimista prosessi ruoansulatuskanavan epiteelin. Rooli varten DMBT1 synnynnäisen immuniteetin puolustus on osoitettu monissa tutkimuksissa. Ihmisen DMBT1 glykoproteiini ilmaistuna sylkirauhaset, hengitysteiden, ja sukuelinten, sitoo eri bakteeripatogeeneista ja virukset [37-40]. Lisäksi, ekspressio hiiren DMBT1 ruoansulatuskanavassa säädellään bakteerit [41, 42], ja sen ilmentyminen lisääntyy infektion aikana [43]. On myös osoitettu, että on olemassa yhdistys on Dmbt1
variantin alleelin Crohnin tautia ja on korrelaatio ekspressiotasot Dmbt1
tulehduksellinen suolistosairaus vakavuuden [44].
Lisäksi DMBT1 sitoo surfaktanttiproteiineja SP-D ja SP-A. Nämä ovat kollageenin, joka sisältää, (C-tyyppi) kalsium-riippuvaisen lektiinien kutsutaan kollektiinien, jotka ovat vuorovaikutuksessa glykokonjugaatteja ja lipidien pinnalle mikro-organismien enimmäkseen kautta hiilihydraatteja tunnistavien alueiden (CRD) [45]. SP-D ja SP-A ovat mukana eri immuunijärjestelmän toimintoja, kuten viruksen neutralointi, yhdistäminen ja tappaminen bakteerien ja sienten, ja puhdistuma apoptoottisten ja nekroottisen soluja. Immunologisesti naiivi keuhkoihin, ne downregulate tulehdusreaktioita, mutta kun altistettiin LPS tai apoptoottisten solujen ne aiheuttavat fagosytoosia makrofagien, pro-inflammatoristen sytokiinien tuotantoa, ja parantaminen adaptiivisen immuunivasteen [46]. On mielenkiintoista, että esillä olevassa tutkimuksessa, lisäksi Dmbt1
, ilmentymistä pinta-aktiivisen liittyvän proteiinin D
(Sftpd tai SP-D
) oli erittäin aiheutettiin Car9
- /- hiirillä. Siten säätelyä sekä Dmbt1
ja Sftpd
viittaavat siihen, että CA IX: n puutteen indusoiman immuunivasteen prosessi mahalaukun limakalvon. Olisi myös huomattava, että CA IX on ehdotettu sitoutua dendriittisolujen in reseptorivälitteisen tavalla ja scavenger-reseptorit näyttävät olevan tärkeä rooli tässä prosessissa [47]. Lisäksi, CA IX näyttää aktivoida immuunivasteen mekanismin ominaisuuden lämpösokille proteiineja. Näin ollen, CA IX voisi suoraan vuorovaikutuksessa DMBT1 kautta scavenger-reseptorin.
Itse asiassa häiriöitä Car9
geenin aiheuttama disregulation useiden geenien, jotka ovat mukana immuunijärjestelmän prosesseja. Tämä vahvistavat tulokset aikaisemmassa tutkimuksessa, jossa mahalaukun limakalvon alaista tulehdusta havaittiin kehossa alueella useimmissa C57BL /6 Car9
- /- hiirissä [17]. Esillä olevassa tutkimuksessa, Il1rl1 /ST2
transkriptio variantti 2 mRNA erittäin aiheuttama johtuu CA IX: n puutos. Il1rl1 /ST2
geeni on jäsen interleukiini-1 (IL-1) reseptorin perhe, ja tuottaa liukoisia, eritettyjä muodossa (sst2) ja transmembraanisen muodon (ST2L), koodattu transkriptivariantissa 2 ja 1, vastaavasti. Kalvoon sitoutunut muoto on ilmaistu pääasiassa hematopoieettisten solujen ja liukoinen muoto ilmentyy pääasiassa fibroblastit [48]. Erityisesti, ST2L ilmentyy edullisesti hiiren ja ihmisen Th2-solujen ja voidaan käyttää spesifinen merkki Th2-solujen in vitro
kokeissa [49-52]. Näin ollen, toiminto ST2L on ehdotettu korreloivan Th2-välitteisiä immunologisten vasteiden ja IL-33, joka on äskettäin löydetty jäsen IL-1-sytokiiniperheen, on raportoitu spesifisenä ligandina ST2L [53]. Mielenkiintoista on, että useat tutkimukset ovat osoittaneet, että liukoisen ST2 seerumeissa on kohonnut Astman [54, 55]. Sen vuoksi on ehdotettu, että liukeneva ST2 voi myös olla kriittinen rooli Th2-välitteisten sairauksien. Itse asiassa, se on osoitettu, että liukoinen ST2 toimii antagonistisia valereseptori IL-33 käyttäen hiiren tymoomasolulinja, EL-4, joka ekspressoi stabiilisti ST2L, ja Astman hiirimallissa [56]. Tämä viittaa siihen, että liukoinen ST2 negatiivisesti moduloi Th2 sytokiinien kautta IL-33 signalointi allergisen hengitysteiden tulehdus. On mielenkiintoista huomata, että esillä olevassa tutkimuksessa, mRNA tasolla IL-33 oli myös kohonnut ~ 2-kertaiseksi, vaikka tämä muutos ei ollut tilastollisesti merkitsevä. Siten se vaikuttaa uskottavalta, että CA IX osallistuu jotenkin sääntelyn Th2-vasteen.
CA IX voisi myös edistää immuunijärjestelmän kuten CA IX: n puutos merkittävästi vaimentua Bloom oireyhtymä homologi (ihmisen) B-geenin (BLM
), joka koodaa ATP-riippuvainen DNA-helikaasi, joka kuuluu evoluutiossa konservoituneen perheen RecQ helikaaseilla [57]. Mutaatio BLM
aiheuttaa harvinainen ihmisen peittyvästi periytyvä sairaus nimeltä Bloomin oireyhtymä (BS), jolle on tunnusomaista merkittävä genomin epästabiilisuuden. BS liittyy kasvun hidastuminen, syvällinen alttiutta useimmat syöpätyyppejä, ja immuunipuutos [58], joista kaksi ominaisuuksia osuus ennenaikaiseen kuolemaan [59]. Toiminnot BLM on vain osittain ominaista. Kuitenkin on osoitettu, että BLM on rooli leviämisen ja selviytymistä sekä kehitysmaissa että kypsät T-lymfosyyttejä, ja sen poistaminen johtaa viallinen T-solu immuniteetin [60]. Lisäksi ehdollinen tyrmäys BLM
osaltaan heikentynyt B-solujen kehittäminen ja ylläpito, voimakkaasti heikentynyt T-solu-riippuvaisen ja riippumattaman vasta-vasteet immunisaation jälkeen, ja taipumus kehittää B solulymfoomissa [61]. Näin ollen, on mahdollista, että Car9
- /- hiirillä on heikentynyt hankittu immuniteetti vasteita.
Odottamaton havainto oli, että useita pieniä proliini-proteiinit,
(Sprr
) on erityisesti voimistunut, mukaan lukien Sprr1a
, Sprr2d
, Sprr2e
, Sprr2i
, ja Sprr3
. Kuitenkin vain induktio Sprr1a
oli tilastollisesti merkitsevä. SPRR proteiinit tunnistettiin alun perin markkereina päätelaitteen squamous solujen erilaistumista, jos ne ovat esiasteita sarveistuneen kirjekuoren [62]. Lisäksi, SPRR proteiineja ilmennetään eri nonsquamous kudoksissa, ja niiden biologinen toiminto ei ole rajoitettu rakenteellisia proteiineja sarveistuneen kirjekuoren [63]. On osoitettu, että SPRR proteiinit osallistuvat vastauksena eri jännityksiä monissa kudoksissa ilman kerrostunut epiteeli. Vuonna sappiteiden, SPRR2 jäsenet näyttävät osaltaan muuttamiseen sapen esteen olosuhteissa stressiä [64]. Samoin SPRR1A on tunnistettu uusi stressi-indusoituvaa alavirtaan välittäjänä gp130 sytokiinien cardiomyocytes joiden sydäntä vaikutus vastaan ​​iskeeminen stressi [65]. Lisäksi hiirissä, SPRR2A proteiini raportoitu indusoituvan voimakkaasti mahalaukun limakalvon tartunnan Helicobacter heilmannii
[66]. Lisäksi on ehdotettu, että SPRR1A on uudistuminen liittyvä proteiini, koska se induktion hermoston vaurioon korreloi uusiutumiskykyä, jossa lähes kaikki loukkaantuneet takajuuren hermosolu neuronien ilmentävät SPRR1A viikon kuluttua lonkkahermosta loukkaantumisen [67]. Siksi SPRR geenit oletettavasti indusoituu vasteena eri stressiolosuhteissa ja edistää solujen suoja, kudoksen uudelleen, ja /tai kudosten uudistumista. Kun otetaan huomioon näiden havaintojen vaikuttaa uskottavalta, että CA IX: n vajaus aiheuttaa stressiä ehto mahalaukun limakalvon, mikä johtaa säätelyä joitakin suojaavia tekijöitä.
Analyysimme tunnistaa mRNA: neljä jäsentä liuenneen aineen kantaja proteiinit voidaan misregulated vuonna Car9
- /- hiirissä mahalaukun limakalvon. Nämä liuenneen aineen kantaja proteiinit ovat osallisena kalvon kuljetukseen eri molekyylejä. Ilmentyminen Slc9a3
voimakkaasti aiheuttama, kun taas ilmaus Slc27a2
, Slc38a5
, ja Slc5a8
tukahdutettiin. Perustehtävänä SLC9A3 tai NHE3 on vaihto ekstrasellulaarisen Na + solunsisäiseen H +, mikä aiheuttaa joko nousu solunsisäisen pH: n tai, jos kytketty toimintaan muiden kuljettajat, lisäys solujen määrän [ ,,,0],68]. Ruoansulatuskanavassa, SLC9A3 ilmaistaan ​​apikaalisella kalvo ja kierrätystä endosomien ja tyhjäsuoleen, paksusuoli ja vatsa [69]. Lisätutkimuksia tarvitaan selvittämään mahdollisia vuorovaikutusta CA IX ja SLC9A3 mahalaukun limakalvon.
Yllättäen kaikkein vaimentua geenit löydettiin useita geenejä mukana ruoansulatusta. Näihin sisältyvät trypsiini 1
, amylaasi 2A5
, kymotrypsiinin kaltainen elastaasin perheenjäsen 2A
, ja haiman lipaasin
tilastollisesti merkitsevä p-arvot ja muut, kuten chymotrypsinogeeni B1
, karboksipeptidaasi A1
, ja karboksipeptidaasi B1
kanssa nonsignificant p-arvot. Seuraus Tämän löydöksen jää epäselväksi. Mahdollinen selitys tälle voisi olla, että downregulation näiden entsyymien on toissijainen tapahtuma. Jos oletetaan, että nämä entsyymit on tuotettu pääsoluissa, lukumäärän vähentämisestä tärkein solujen Car9
- /- hiirissä mahalaukun limakalvo voi myös aiheuttaa laskua määrästä niiden tuottamat entsyymit. Kuitenkin tarkka mekanismi tämän ilmiön taustalla on vielä selvittämättä.
Päätelmät
päätellä, CA IX: n puutteen on osoitettu muuttavan ekspression eri geenien mahalaukun limakalvon. Määrä vaikutti geenien ja suuruuden muutokset olivat suhteellisen korkeat, mikä osoittaa, että CA IX on merkittävä rooli mahan toiminnot. Microarray-analyysi paljasti useita geenejä mukana kehitys- prosessien ja solujen erilaistumista, mikä voisi selittää solulinjaan häiriön mahalaukun epiteelin Car9
- /- hiirissä. Mielenkiintoista, jotkut geenien tunnistettu tässä tutkimuksessa ovat mukana ruoansulatusta sekä huolehtii immuunijärjestelmän ja puolustus vastauksia. Tämä havainto viittaa siihen, että CA IX: n puutos vaarantaa immuunijärjestelmän mahalaukun epiteelin mikä vielä toisen roolin tälle monimuotoisen entsyymiä. Tool Menetelmät
Eläinmallijärjestelmiä ja kudosvalmistuksen
Generation kohdennettujen häiriöt Car9
geeni on aikaisemmin kuvattu Ortova Gut et al. [16]. (tissue)
NM_029706
GGTTTCCACGCAAGAGAG
GTTGACCACAGGCAGAACA
Cym
chymosin
NM_001111143
ATGAGCAGGAATGAGCAG
TGACAAGCCACCACTTCACC
Dmbt1
deleted

• Schwannoma mahan: tapausselostus
• Paikallinen mahan amyloidoosi eriytetty histologisesti alkaen scirrhous mahasyöpä käyttäen endoskooppinen limakalvon resektio: tapausselostus