Background and Objectives: Myocardial ischemia and reperfusion injury (MIRI) has high morbidity and mortality worldwide. We aimed to explore the role of long noncoding RNA lysyl oxidase like 1 antisense RNA 1 (LOXL1-AS1) in cardiomyocyte pyroptosis. Methods: Hypoxia/reoxygenation (H/R) injury was constructed in human cardiomyocyte (HCM). The level of LOXL1-AS1, miR-761, phosphatase and tensin homolog (PTEN) and pyroptosis-related proteins was monitored by quantitative real-time polymerase chain reaction or western blot. Flow cytometry examined the pyroptosis level. Lactate dehydrogenase (LDH), creatine kinase-MB and cardiac troponin I levels were detected by test kits. Enzyme-linked immunosorbent assay measured the release of inflammatory cytokines. Dual-luciferase assay validated the binding relationship among LOXL1-AS1, miR-761, and PTEN. Finally, ischemia/reperfusion (I/R) animal model was constructed. Hematoxylin and eosin staining assessed morphological changes of myocardial tissue. NOD-like receptor pyrin domain-containing protein 3 (NLRP3) and casepase-1 expression was determined by immunohistochemistry. Results: After H/R treatment, LOXL1-AS1 and PTEN were highly expressed but miR-761 level was suppressed. LOXL1-AS1 inhibition or miR-761 overexpression increased cell viability, blocked the release of LDH and inflammatory cytokines (interleukin [IL]-1β, IL-18), inhibited pyroptosis level, and downregulated pyroptosis-related proteins (ASC, cleaved caspase-1, gasdermin D-N, NLRP3, IL-1β, and IL-18) levels in HCMs. LOXL1-AS1 sponged miR-761 to up-regulate PTEN. Knockdown of miR-761 reversed the effect of LOXL1-AS1 down regulation on H/R induced HCM pyroptosis. LOXL1-AS1 aggravated the MIRI by regulating miR-761/PTEN axis in vivo. Conclusions: LOXL1-AS1 targeted miR-761 to regulate PTEN expression, then enhance cardiomyocyte pyroptosis, providing a new alternative target for the treatment of MIRI.
신경염증(neuroinflammation)은 여러 신경 질환의 원인 인자로 확인되고있다. 중추 신경계에 발현되는 단백질 복합체인 NLRP3 인플라마좀은 미생물, 응집되고 잘못 접힌 단백질, ATP와 같은 광범위한 외인성 및 내인성 자극에 의해 감지되고 캐스페이즈-1(capase-1)을 활성화할 수 있다. 활성을 띠는 캐스페이즈-1은 IL-1b와 IL-18과 같은 염증성 사이토카인(pro-inflammatory cytokine)을 활성화시키고 급속한 세포사멸(파이롭토시스, pyroptosis)를 야기한다. IL-1b와 IL-18, 그리고 파이롭토시스를 통해 분비된 DAMPs은 다양한 신호 전달 경로를 통해 신경염증 반응을 유도하여 신경 손상을 유발한다. 따라서 NLRP3 인플라마좀은 신경염증으로 인한 여러 가지 신경질환 발병에 중요한 역할을 할 것으로 여겨진다. 본 리뷰 에서는 NLRP3 인플라마좀의 구조와 활성화에 대해 간략히 알아 보고 다양한 형태의 신경 질환에서 NLRP3 인플라마좀의 역할에 대해 논의하고자 한다.
Cigarette smoke extract (CSE)-treated mouse airway epithelial cells (MAECs)-derived exosomes accelerate the progression of chronic obstructive pulmonary disease (COPD) by upregulating triggering receptor expressed on myeloid cells 1 (TREM-1); however, the specific mechanism remains unclear. We aimed to explore the potential mechanisms of CSE-treated MAECs-derived exosomes on M1 macrophage polarization and pyroptosis in COPD. In vitro, exosomes were extracted from CSE-treated MAECs, followed by co-culture with macrophages. In vivo, mice exposed to cigarette smoke (CS) to induce COPD, followed by injection or/and intranasal instillation with oe-TREM-1 lentivirus. Lung function and pathological changes were evaluated. CD68+ cell number and the levels of iNOS, TNF-α, IL-1β (M1 macrophage marker), and pyroptosis-related proteins (NOD-like receptor family pyrin domain containing 3, apoptosis-associated speck-like protein containing a caspase-1 recruitment domain, caspase-1, cleaved-caspase-1, gasdermin D [GSDMD], and GSDMD-N) were examined. The expression of maternally expressed gene 3 (MEG3), spleen focus forming virus proviral integration oncogene (SPI1), methyltransferase 3 (METTL3), and TREM-1 was detected and the binding relationships among them were verified. MEG3 increased N6-methyladenosine methylation of TREM-1 by recruiting SPI1 to activate METTL3. Overexpression of TREM-1 or METTL3 negated the alleviative effects of MEG3 inhibition on M1 polarization and pyroptosis. In mice exposed to CS, EXO-CSE further aggravated lung injury, M1 polarization, and pyroptosis, which were reversed by MEG3 inhibition. TREM-1 overexpression negated the palliative effects of MEG3 inhibition on COPD mouse lung injury. Collectively, CSE-treated MAECs-derived exosomal long non-coding RNA MEG3 may expedite M1 macrophage polarization and pyroptosis in COPD via the SPI1/METTL3/TREM-1 axis.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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