interleukin-8 är den enskilt mest uppreglerat genen i hela genomet profilering av H. pylori
exponerade gastric epitelceller
Sammanfattning
bakgrund
association mellan Helicobacter pylori
infektion och övre mag-tarmsjukdom är väl etablerad. Det är dock bara en liten del av H. pylori
bärare utvecklar sjukdom, och det finns stora geografiska skillnader i sjukdoms penetrans. Förklaringen till denna gåta ligger i samverkan mellan bakterien och den värd. H. pylori
yttermembran fosfolipas A (OMPLA) har föreslagits spela en roll i virulensen av denna bakterie. Syftet med denna studie var att profilera viktigaste cellulära vägar och biologiska processer som påverkas i gastric epitelceller under 24 timmar av H. pylori
exponering, och att studera det inflammatoriska svaret på OMPLA
+ och OMPLA -. H. pylori
varianter
Resultat
Interleukin-8 var den mest signifikant uppreglerade genen och verkar spela en avgörande roll i den epiteliala cellsvar mot H pylori
infektion och i patologiska processer som leder till gastric sjukdom. MAPK och NF-kappaB cellulära vägar var starkt aktiverad, men verkade inte att förklara imponerande IL-8
svar. Det präglades uppreglering av TP53BP2
, vars motsvarande protein ASPP2 kan interagera med H. pylori
CagA och orsaka märkt p53 undertryckande av apoptos. Andra regulatorer av apoptos visade också abberant reglering. Vi identifierade också uppreglering av flera onkogener och nedreglering av tumörsuppressorgener så tidigt som under de första 24 timmarna på infektion. H. pylori
OMPLA fasvariation tycks inte påverka den inflammatoriska epitelceller gen svar i detta experiment.
Slutsats
I hela genomet analys av epitelceller svar på H. pylori
exponering, IL- 8
visat mest markant uppreglering, och var inblandad i många av de viktigaste cellulära responsprocesser till infektionen. Det fanns dysreglering av apoptos, tumörsuppressorgener och onkogener så tidigt som i den första 24 h av H. pylori
infektion, som kan representera tidiga tecken på gastric tumörbildning. OMPLA +/- påverkade inte akut inflammatorisk respons till H. pylori
.
Bakgrund
H. pylori
är väl etablerad som den främsta orsaken till magsår och initiativtagare till flerstegskaskad som leder till magcancer. Även magcancer är den fjärde vanligaste cancerformen i världen och näst till lungcancer orsakar cancerrelaterade dödsfall [1], finns det anmärkningsvärda skillnader i fördelningen av denna sjukdom mellan västra och östra länder. Minskningen av magcancer paralleller H. pylori
prevalensen i västvärlden, men detta fenomen inte helt förklara de stora geografiska skillnader i gastrisk fördelning cancer. Anledningen till endast 1-2% av H. pylori
infekterade individer utvecklar gastric maligniteter förblir oförklarad, och inkluderar både skillnader i bakteriestammar, viktigast cagA
status, värd genetik och miljöaspekter.
H . pylori
cancer innebär indirekt verkan av bakterierna genom kronisk inflammation i magsäckens slemhinna corpus, och även direkt verkan av H. pylori
epitelceller. Ihållande inflammation är associerad med ökad produktion av flera pro-inflammatoriska cytokiner, såsom IL-1β, TNF-α, IL-6, IL-7 och IL-8 [2] som ökar apoptos, hyperproliferation och produktion av reaktivt syre och kväve arter som orsakar DNA-skador och mutationer. Dessutom, direkt verkan av H. pylori
epitelceller kan också främja cancer. cagA
+
H. pylori
stammar injicera bakteriella produkter till epitelceller genom ett sofistikerat typ IV-injektion process, som aktiverar intracellulära signalvägar, i synnerhet mitogenaktiverat proteinkinas familj (MAPK) väg [3] och nukleär faktor kappa B (NF-kB), och kan underlätta epitel-mesenkymala övergång [4], vilka alla kan bidra till neoplastisk transformation. Dessutom är tumörutveckling i samband med spridning och apoptos inhibition [5, 6], medan överdriven apoptos tros främja magsår bildning. Effekten av H. pylori
gastric epithelial apoptos har visat motstridiga bevis. Flera in vitro-studier har visat att H. pylori
stimulera apoptos [7, 8], medan vissa in vivo-studier visar hämning av apoptos [9, 10]. CagA injektion i gastriska epitelceller uppreglerar den anti-apoptotiska MCL protein [11] och stör apoptosstimulerande protein 2 av p53 (ASPP2) [12]. ASPP2 inhibitions orsaker förstärkt nedbrytning av p53, på ett sätt som liknar DNA-tumörvirus, vilket därigenom minskar apoptotisk aktivitet, vilket kan förklara den ökade risken för GC associerad med cagA
+
H. pylori
infektion .
Tannæs et al. har tidigare rapporterat att H. pylori PLDA
gen som kodar för bakteriell yttre membran fosfolipas A (OMPLA), visar fasvariation resulterar i "ON" (OMPLA +) och "OFF" (OMPLA - ) omkoppling av OMPLA aktivitet på grund av en spontan glidning i en homopolymer (C) tarmkanalen av genen [13]. Den OMPLA + variant var associerad med ökad bakterie överlevnad i en sur miljö, följsamhet, hemolys och frisättning av ureas och VacA jämfört med OMPLA - variant [14]. OMPLA har också varit inblandad i virulens andra gastrointestinala patogener [15], och en länk mellan OMPLA aktivitet och gastrisk inflammation har föreslagits i en tidigare studie [16].
Även mag epitelceller svar på H. pylori
exponeringen har utsatts för många experiment sedan upptäckten av bakterien 1984 [17], endast ett fåtal studier har utnyttjat cDNA microarray teknik [18-29]. Nästan alla av dessa experiment har utförts på Asian H. pylori
stammar, och inga författare har jämfört epitelceller svar på OMPLA + mot OMPLA - bakterier. Syftet med den aktuella studien var att undersöka tids genuttryck svar av gastric epitelceller som exponerats för en kliniskt erhållna H. pylori
stam, och att undersöka bidrag OMPLA på den inflammatoriska responsen. Tonvikten har lagts på de viktigaste biologiska svar med hjälp av Gene Ontology (GO) termer och tillhörande cellulära signaleringsvägar.
Resultat
att studera cellulära morfologi efter H. pylori
infektion vid 3 och 6 timmar, icke -exposed och H. pylori sälja exponerade celler färgades och undersöktes med immunofluorescens-mikroskopi (Figur 1). Vid både 3 och 6 timmar fanns ingen signifikant skillnad i förmåga mellan OMPLA + och OMPLA - H. pylori
att ansluta sig till AGS-celler, och det fanns inga signifikanta skillnader i morfologiska förändringar i AGS-celler som svar på exponering för de två varianterna. Vi kunde inte identifiera några statistiskt signifikanta skillnader i genuttryck mellan celler som utsätts för OMPLA + och OMPLA - varianter vid någon tidpunkt under 24 h samodling (p Hotel < 0,05). Vi drog därför slutsatsen att analys av resultaten skulle kunna genomföras utan ytterligare hänsyn till skillnader i fas variation. Figur 1 Immun bilder av AGS-celler exponerade för H. pylori. AGS-celler var icke-exponerade, eller utsätts för OMPLA + och OMPLA- H. pylori-delar på en MOI av 300: 1 och samodlades för tre och sex timmar. Bakterierna färgades med kanin-anti-Helicobacter
antikropp. Bilder fångades genom fluorescerande mikroskopi.
CDNA profil av H. pylori
exponerade AGS-celler jämfördes mot icke-infekterade kontrollceller vid sex separata tidpunkter inom 24 h. 7498 chip sonder motsvarande 6237 mänskliga gener visade differentiellt uttryck i de infekterade cellerna jämfört med kontrollceller vid inte mindre än en tidpunkt (p Hotel < 0. 05) (Ytterligare fil 1: Tabell S1). Antalet signifikant differentiellt uttryckta gener vid varje tidpunkt jämfört med icke-infekterade AGS-celler, och hur de överlappar vid olika tidpunkter visas i tabell 1 och figur 2.Table 1 Antal differentiellt reglerade gener
Time
0.5
1
3
6
12
24
Uppregleras
0 2
91
123
1679
2997
nedreglerade
0 1
26
65
2034
2492
Totalt
0
3
117
188
3713
5489
Antal väsentligt differentiellt reglerade gener (p Hotel <0,05) vid var och en av samplingstidpunkterna efter en period av samtidig inkubation av H. pylori
i AGS celler
Figur 2 venndiagram med kraftigt reglerade gener. Venn diagram av differentiellt uttryckta gener av H.pylori
-infekterade AGS celler jämfört med kontrollceller (p
< 0,05). De korsande cirklarna indikerar lappande gener vid de angivna tidpunkterna. AGS = icke-infekterad kontroll AGS celler.
Det fanns ingen signifikant uttryckt gener på 0,5 timmar, en måttlig ökning av antalet gener från 1 till 6 timmar, och en 20-faldig ökning från 6 till 24 timmar. Från en provtagningspunkt till nästa, de flesta gener överlappar varandra, men ett stort antal unika gener också differentiellt regleras vid varje tidpunkt (Figur 2). Ca 47% av det totala antalet väsentligt uttryckta gener uppreglerade och 53% visade nedreglering jämfört med kontroll. Bland de mer än 6000 kraftigt uttryckta gener, IL-8
var den enskilt mest differentiellt uttryckt gen (Figur 3). Figur 3 Hiarchical klustring av de mest betydande differentiellt reglerade gener. Hiarchical klustring av väsentligt differentiellt reglerade gener (log2FC > 1,5, s Hotel < 0,05). Pilen pekar på IL-8
.
Lista över alla viktiga gener analyserades med avseende tillhörande Kyoto Encyclopedia of gener och genom (Kegg) signalvägar genom Pathway Express vid varje tidpunkt. I betydande utsträckning påverkats vägar och motsvarande Impact Factor (IF) presenteras i tabell 2. Tidiga svar signalvägar som väsentligt påverkades inkluderade epitelceller signalering i H. pylori
infektion vägen, cytokin-cytokin receptor interaktion, Toll-like receptor ( TLR) signalvägar liksom många cancerrelaterade vägar och immunologiska vägar. Vid en timme tillsattes IL-8
involverad i de flesta av de drabbade signalvägar. Vid 3 och 6 h, de flesta av de högst rankade banorna hade flera gener gemensamma, såsom NFKB1, NFKB2, NFKBIA, NFKBIE, BIRC2, BIRC3, JUND, CCND1
och AKT3
. Systemet fosfatidylinositol signalering tilldelas en hög IF på 6 timmar på grund av betydelsen av en enda gen, PIK3C2B
, som nedregleras av en logg 2fc av -0,58 och spelar en nyckelroll i denna väg. Vid 12 h, de mest drabbade cellulära vägar var leukocyt transendotelial migration, celladhesionsmolekyler, DNA-replikation pathway, p53-signaleringsvägen samt flera cancerrelaterade vägar. Relativt likartade resultat ses vid 24 timmar, men några av de cancerrelaterade vägar representeras längre ner på listan (data visas ej, endast top 10 visas i tabell 2) .table 2 Tidsförlopp: KEGG cellulära vägar och gen ontologi
Tid
Kegg cellulära vägen namn
OM
gå upp-reglerade gener
GO nedregleras gener
0,5
Inga väsentliga gener
Inga väsentliga gener
Inga väsentliga gener 1
Epithelial cellsignalering i Helicobacter pylori-infektion
16,6
Ingen signifikant GO
Inga väsentliga gener
Cytokine-cytokinreceptor interaktion
8,1
Blåscancer
7,5
Toll-like receptor signalväg
6,6
Base excision reparation
6,0
Primär immunbrist
5,9
Vägar i cancer
5,4
3
Epithelial cellsignalering i Helicobacter pylori-infektion
17,8
anti-apoptos
Ingen signifikant GO
Pathways i cancer
16,9
reglering av retroviralt genom
småcellig lungcancer
14,2
replikering
MAPK signalväg
14,2
T -helper en celldifferentiering
Apoptos
12,5
negativ reglering av LPS-medierad signaleringsväg
Adipocytokine signaleringsvägen
12,3
negativ reglering av migrering av glatta muskelceller
Prostatacancer
11,4
reglering av MAP-kinasaktivitet kemotaxi
Toll-like receptor signalväg
11,1
proteinaminosyra defosforylering
T-cellsreceptor signalväg
10,5
neutrofilaktivering
B-cellsreceptor signalväg
9,9
indragning av dygnsrytm klocka
6
Fosfatidylinositol signalsystem
32,2
anti-apoptos
Ingen signifikant GO
Epithelial cellsignalering vid Helicobacter pylori-infektion
15,5
reglering av retroviralt genom
Småcellig lungcancer
14,2
replikering
Pathways i cancer
12,4
T-hjälpar 1 celldifferentiering
Apoptos
11,6
neutrofilaktivering
Adipocytokine signalväg
10,1
negativ reglering av i-kappaB
Toll-like receptor signalväg
8,9
kinas /NF -KB cascade
MAPK-signalvägen
8,7
induktion av positiva kemotaxi
Blåscancer
8,5
myeloid dendritisk celldifferentiering
B-cellreceptorsignaleringsvägen
8,3
12
Leukocyte Transendothelial migration
309,7
cellcykelstopp
svar på ovikt protein
celladhesionsmolekyler (CAMs) katalog 75,4
aminosyra transport
S-adenosylmetionin biosyntetisk process
DNA-replikation
25,0
positiv reglering av transkription
Cellcykel cykel~~POS=TRUNC
20,0
svar på stress
Pathways i cancer
19,4
reglering av MAP-kinas aktivitet
p53 signalväg
17,0
Antigen bearbetning och presentation
15,7
MAPK-signalvägen
13,2
Småcellig lungcancer
12,2
dygnsrytm
11,9
24
Leukocyte transendotelial migration
80,3
keratinocytdifferentiering
kolesterolbildande process
Cellcykel cykel~~POS=TRUNC
24,4
aminosyratransport
svar på ovikt protein
p53 signalväg
20,9
keratinisering
isoprenoid biosyntetiska processen
dygnsrytm
18,6
angiogenes
kreatin biosyntetiska processen
DNA-replikation
18,0
apoptos
svar på oxidativ stress
adherens
16,1
svar på stress
Pathways i cancer
14,9
cellcykelstopp
nucleotide excision repair
14,3
pyrimidinnukleotid metabola
Ubiquitin förmedlad proteolys
14,2
process
Fosfatidylinositol signalsystem
13,7
induktion av positiva kemotaxi
Betydligt påverkat Kegg cellulära vägar och berikade Gene Ontology termer ( endast biologiska processer) (p Hotel < 0,05) vid olika tidpunkter efter samodling av H. pylori Mössor och AGS celler. Topp 10 vägar /ontologier, inkluderas om antalet överstiger 10. IF = impaktfaktor
Eftersom GO analys associerar helt enkelt differentiellt uttryckta gener med de ontologier, finns det inget försök att ranking den sanna biologiska betydelsen av enskilda gener eller ontologier. Därför ingår vi bara gener med en logg 2fc > 1,5 i GO analysen, med undantag för mindre signifikant uttryckta gener som sannolikt skulle resultera i felaktig GO rankning. Endast termer kategoriseras enligt biologiska processer ingår (tabell 2), eftersom dessa stod i fokus för studien. Inga GO termer anrikades vid 0,5 eller 1 h tidpunkter. Bland upp- reglerade gener på 3-6 h, de mest associerade GOs var anti-apoptos och flera inflammatoriska och antimikrobiella processer såsom reglering av retroviral genomreplikation, T-hjälpar 1 celldifferentiering, kemotaxi, neutrofil aktivering och immunaktivering. Vid 12-24 h, berikat upp reglerade gener ontologier som cellcykelstopp, apoptos, stress, aminosyra transport, angiogenes och keratinisering, medan vissa biosyntetiska processer är bland de nedregleras villkor.
Hierarkiska kluster av 245 gener med en logg 2fc > 1,5 bildade 5 olika kluster (A-E), på ett avstånd tröskeln 0,54 (Figur 3). undersöktes för GO och cellulära signalväg föreningar (tabell 3) varje kluster var. GO analys gav betydande villkor för alla kluster (p Hotel < 0,05). Tabell 3 visar de 10 signifikant påverkade cellsignalvägar inom varje kluster, rangordnade efter IF. Cluster A innehöll 9 gener, och visade stadiga nivåer 6-12 timmar innan visar en nedgång. Tre gener var inblandade i anti-apoptotiska processer och två gener var inblandade i MAPK signaleringen. Endast tre gener blev tilldelade kluster B, där det fanns en snabb och potent ökning i expression under tre första timmarna, följt av en nedgång. Av de 3 generna i klustret, IL-8 Mössor och CXCL2
tycktes diktera många av de akuta inflammatoriska processer som kemotaxi, immunsvar och neutrofila activation.Table tre Cluster profilering: Kegg cellulära vägar och Gene ontologi
Temporal profil över 24 h
Cellular Pathway
Impact Factor
Go-nummer
GO namn
MAPK signalväg
7,3
GO: 0.006.916
anti-apoptos
apoptos
7,1
GO: 0.045.063
T- hjälpare en celldifferentiering
GO: 0031665
negativ reglering av LPS-medierad signaleringsväg
GO: 0014912
negativ reglering av migrering av glatta muskelceller
GO: 0043405
reglering av MAP-kinas aktivitet
Epithelial cellsignalering i H. pylori
infektion
12,4
GO: 0006935
kemotaxi
Cytokine-cytokinreceptor interaktion
10,2
GO: 0.006.954
inflammatorisk respons
Blåscancer
6,8
GO: 0.006.955
immunsvar
Toll-like receptor signalväg
5,9
GO: 0.045.091
reglering av retroviral genomet replikering
Pathways i cancer
4,8
GO: 0.042.119
neutrofilaktivering
GO: 0.050.930
induktion av positiva kemotaxi
GO: 0030593
neutrofila kemotaxi
GO: 0030155
reglering av celladhesion
GO: 0019722
kalcium-medierad signalering
dygnsrytm
20,0
GO: 0.006.915
apoptos
MAPK signaleringen väg
10,7
GO: 0.006.950
reaktion på stress
mTOR signalväg
7,5
GO: 0.007.050
cellcykelstopp
Täta fogar
7,0
GO: 0030216
keratinocytdifferentieringen
Jak-STAT signalväg
6,7
GO: 0.006.865
aminosyra transport
Cytokine-cytokinreceptor interaktion
6,5
GO: 0031424
keratinisering
förordning av autophagy
6,4
GO: 0.008.652
aminosyra biosyntetiska process
p53 signalväg
5,6
GO: 0.006.220
pyrimidinnukleotid metabolisk process
Reglering av aktincytoskelettet
5,2
TGF-beta-signalvägen
5,2
Naturlig mördarcellmedierad cytotoxicitet
4,7
melanogenes
8,3
GO: 0030146
diures
GnRH signalväg
7,6
GO: 0.030.147
natriures
ErbB signalväg
6,7
GO: 0.048.661
positiv reglering av släta muskelcelltillväxt
Pathways i cancer
6,4
GO: 0.002.268
follikulär dendritisk celldifferentiering
Epithelial cellsignalering i H. pylori
infektion
5,7
GO: 0.031.583
aktivering av fosfolipas D-aktivitet av G-proteinkopplade receptorproteinet signalering
GO: 0014826
venen glattmuskelkontraktion
GO: 0002467
germinal center formation
GO: 0030578
PML kropp organisation
GO: 0030195
negativ reglering av blodkoagulering
GO: 0043507
positiv reglering av juni kinasaktivitet
Antigen bearbetning och presentation
13,7
GO : 0006695
kolesterol biosyntetiskt process
MAPK signalväg
9,7
GO: 0.006.986
svar på ovikt protein
Blåscancer
6,2
GO: 0.006.916
anti -apoptosis
Pathways i cancer
6,1
GO: 0.006.139
nukleobas, -side, -tide och nukleinsyra metabolisk process
förordning av aktin cytoskelettet
6,1
GO: 0.008.299
isoprenoid biosyntetiska processen
GO: 0006601
kreatin biosyntetiska processen
GO: 0009416
svar på ljus stimulans
GO: 0043154
negativ reglering av kaspas-aktivitet
GO: 0007566
embryo implantation
Temporal profiler av 5 huvudområden identifierats av hiarchical klustring av de 245 mest differentiellt uttryckta gener (p Hotel < 0,05) och tillhörande gen ontologier (endast biologiska processer) och Kegg cellulära signaleringsvägar i varje grupp i H. pylori
utsatt AGS-celler. Datapunkter är vid 0,5, 1, 3, 6, 12 och 24 h av saminkubering. Felstaplar representerar ± standardavvikelse för expression inom klustret. Topp 10 ontologier listade där antalet överstiger 10
Cluster C bestod största klustret, och innehöll 150 gener som inte visade någon förändring förrän efter 6-12 timmar. De GO termer apoptos, cellcykelstopp och stressresponsgener markant berikad, och många av dessa gener såsom juni, GADD45A, DDIT3, MKNK2, DUSP1, RPS6KA5, FLNC
, och RASGRP
var också inblandade i MAPK signal. Dessutom CSF2RA
, IL24
, IL20R Mössor och onkogenen PIM1
var inblandade i Jak-STAT signalering och cytokin-cytokin signalering.
Cluster D visade en måttlig ökning topp på 12 timmar, följt av en minskning mot 24 h. 13 gener tilldelades detta kluster, inklusive EDN1
, en av isoformerna av potent vasokonstriktor endotelin, som berikat nästan alla av de listade GOs. NFKB2
, en av två NF-kB-subenheter, HBEGF Köpa och ETS1
ingick också i detta kluster.
Cluster E visade 71 gener som visade nedreglering efter 6-12 timmar och inkluderade FGFR3 Köpa och flera värmechockproteingener som var inblandade i vägen MAPK signaleringen och apoptos inhibition. Även flera GO biosyntetiska processer berikades.
Att bekräfta microarray resultat, valde vi att kontrollera IL-8
, eftersom detta var den enskilt mest differentiellt reglerad gen i studien. mRNA och protein som samplats vid samma tidpunkter och studeras av rt-PCR och ELISA (figurerna 4 och 5). Det fanns en ökning av IL-8
mRNA märkbar efter 1 timme och en topp på omkring 3 timmar. IL-8
mRNA svar sjönk sedan mot 6 och 12 timmar. Vid 24 h fanns en andra ökning, men med anmärkningsvärd skillnad mellan de två experimenten. Vid 0,5 och 1 h co-kultur, IL-8 proteinnivåer var låga och inte visar någon förändring. Mellan 3 och 6 h från samodling, fanns det en signifikant IL-8 ökning som inte visade någon ytterligare ökning efter 6 h. Figur 4 tidsförloppet för IL-8-mRNA-uttryck i AGS-celler samodlade med H. pylori. Kvantitativ PCR-analys av IL-8
expression i H. pylori
-infekterade AGS celler vid sex olika provtagningspunkter över 24 h. Datapunkter är värdena för tre cellkultur replikerar från två oberoende experiment, A och B. linjerna representerar Det beräknade medelvärdet inom vart och ett av experimenten.
Figur 5 tidsförloppet för IL-8-protein-expression i AGS-celler samodlade med H. pylori. ELISA-analys av IL-8-protein-expression i H. pylori
-infekterade AGS-celler vid sex olika provtagningspunkter över 24 h. Datapunkter är värdena för tre cellodling replikerar från två oberoende experiment, A och B. linjerna representerar Det beräknade medelvärdet inom vart och ett av experimenten.
Slutligen ville vi konstatera att den valda MOI var stabil med avseende på AGS-gen uttryck. Vi använde IL-8
respons som en indikator av genuttryck, och AGS-celler sam-inkuberas med H pylori
under 3 h vid olika MOI i två separata experiment (figur 6). Det fanns en blygsam IL-8
svar vid MOI 15: 1 och 150: 1, med en anmärkningsvärd ökning vid MOI av 300: 1. Det fanns då försumbara förändringar i IL-8
uttryck över 300: 1, vilket tydde på att den ursprungliga ympen av 300: 1 var tillräcklig för att framkalla ett biologiskt svar utan att överbelasta cellkultursystem. Figur 6 Dos-respons för IL-8-mRNA-uttryck i AGS-celler samodlade med H. pylori. Kvantitativ PCR-analys av IL-8
expression i H. pylori
-infekterade AGS celler, co-inkuberas under 3 h. Datapunkter är värdena för tre cellodling replikerar från två oberoende experiment, A och B. linjerna representerar Det beräknade medelvärdet inom vart och ett av experimenten.
Diskussion
I denna studie visar vi en betydande omedelbar respons från AGS-celler av exponering för en H. pylori
stam som erhållits från en klinisk miljö. Mer än 6000 mänskliga gener visade statistiskt signifikant differentiell reglering under de första 24 h av co-inkubation.
H. pylori
infektion har associerats med både stimulering och hämning av apoptos. Vissa cellodlings experiment visar uppreglering av gener associerade med apoptos [7, 8], medan vissa in vivo-studier visar proliferation och apoptos inhibition [9, 10]. VacA toxin har visat sig orsaka apoptos i flera studier [30-33], medan den roll som CagA är motstridiga. CagA har förknippats med både stimulering och hämning av apoptos [11, 12, 34]. Biliary celler exponerade för cagA
+
H. pylori-delar på en mycket låg inokulum (MOI 1: 1) visade ökad celltillväxt, medan vid MOI av 200: 1, var apoptos stimuleras [35 ]. CagA kan till och med direkt antagonisera den pro-apoptotiska effekten av VacA, såsom ses i AGS-celler [31]. Apoptos sker efter ett antal cellhändelser, vilket leder till aktivering av kaspas-3, vilket är tänkt att utgöra den grundläggande effektor för apoptos. I den aktuella studien, både hämmande och stimulerande gener visade signifikant differentiellt uttryck, vilket visar komplexiteten av påverkan av H. pylori
apoptos: kaspasinhibitorer HSPA5 Mössor och DHCR24
uppvisade liknande sent nedreglering som värme chocksgener HSPA1B, HSPB1
, som också är associerade med apoptos stimulering (kluster E, Tabell 3). Å andra sidan, TNFAIP3, BIRC2, BIRC3
och SERPINB2
, också förknippat med apoptos inhibering, visade tidigt och ihållande uppreglering grupperade tillsammans i kluster Emellertid A., positiva regulatorer av apoptos PTPRH, TNFRSF12A, IL24, GADD45A, TRIB3, DDIT4, PHLDA4, PP1R15A Mössor och SQSTM1
var alla upp-regleras i liknande mönster efter 6-12 h (kluster C). MCL1
, en anti-apoptotiska genen uttrycks som svar på CagA injektion [11] visade ökande uppreglering under loppet av studien. Det fanns inga signifikanta förändringar i BCL-2 Review och mycket liten ökning i BAX
uttryck i vår studie, två viktiga gener som bestämmer känsligheten hos celler till andra apoptotiska stimuli [36-39]. Anmärkningsvärt var det märkta uppreglering av TP53BP2
, en viktig tumörsuppressorgen (GTS) i human cancer, främst stimulera p53 främjande av apoptos gener. Å andra sidan, är TP53BP2
kodande ASPP2 protein, vilket också har visats stimulera apoptos oberoende av p53 [40-42]. Emellertid Buti et al. nyligen visat att CagA injiceras i gastriska epitelceller riktade ASPP2 protein för att inhibera p53-förmedlad apoptos [12]. Den ökade TP53BP2
uttryck ses i vår studie, kan därför potentiera denna effekt genom ökning av CagA-ASPP2 interaktion för att ge upphov till ökad hämning av p53-medierad apoptos. I själva verket visade den aktuella studien att p53 målgener involverade i apoptos [43] såsom FAS
, DR4
, TNFRSF10B
(även hänvisad till som DR5 /KILLER
), DCR1
, DCR2
, P53AIP1
, CASP6
, APAF1 Mössor och BNIP3L
inte visade någon signifikant ökning, och BNIP3L
, CASP6 Mössor och APAF1
, BID
och BAX
visade endast liten ökning. p53 målgener som reglerar icke-apoptotiska cellulära processer, inklusive MDM2
, GADD45A
, CDKN1A
(även känd som P21 WAF1 /CIP1
), EGFR
, CCND1
, CCNG2
och TGFa
visade måttlig till kraftig uppreglering. Denna skillnad genuttryck identifieras bland de p53 målgener i denna studie, kan tyda på selektiv hämning av p53-medierad apoptos på grund av ökad CagA-ASPP2 interaktion, i linje med Buti slutsatser.
Ändå var denna studie inte utformad för att bedöma om belopp på totalt hämmande och stimulerande signaler underlättas apoptos eller proliferation av epitelceller. De aktuella resultat illustrerar komplexiteten av apoptos reglering i epitelceller som svar på H. pylori
exponering, och klusteranalys tyder på att det finns en viss biologisk samordning av genuttryck som reglerar apoptos. Detta kan förklara en del av den komplexa cancerframkallande mekanism av H. pylori
i magcancer. Det finns en stark koppling mellan H. pylori
infecton, särskilt cagA
+ genotyp [44], och magcancer [45, 46], och även andra cancerformer har föreslagits för att hysa en roll H. pylori
[47, 48]. [29]. 0,05.