IRF5 and IRF5 Disease-Risk Variants Increase Glycolysis and Human M1 Macrophage Polarization by Regulating Proximal Signaling and Akt2 Activation

doi:10.1016/j.celrep.2016.07.060

.2016年8月30日；16(9):2442-55.

doi:10.1016/j.celrep.2016.07.060。 Epub 2016年8月18日。

IRF5和IRF5疾病风险变异体通过调节近端信号和Akt2激活增加糖解和人类M1巨噬细胞极化

马蒂亚·赫德尔¹, 杰燕¹, 克拉拉·亚伯拉罕²

附属公司

¹耶鲁大学内科，美国康涅狄格州纽黑文，邮编06510。
²耶鲁大学内科，美国康涅狄格州纽黑文，邮编06510。电子地址：clara.abraham@yale.edu。

PMID： 27545875
预防性维修识别码：项目经理5165654
内政部： 2016年10月10日/j.celrep.2016.07.060

IRF5和IRF5疾病风险变异体通过调节近端信号和Akt2激活增加糖解和人类M1巨噬细胞极化

马蒂亚·赫德尔等。单元格代表. 2016.

.2016年8月30日；16(9):2442-55.

doi:10.1016/j.celrep.2016.07.060。 Epub 2016年8月18日。

作者

马蒂亚·赫德尔¹, 杰燕¹, 克拉拉·亚伯拉罕²

附属公司

¹耶鲁大学内科，美国康涅狄格州纽黑文，邮编06510。
²耶鲁大学内科，美国康涅狄格州纽黑文，邮编06510。电子地址：clara.abraham@yale.edu。

PMID： 27545875
预防性维修识别码：项目经理5165654
内政部： 2016年10月10日/j.celrep.2016.07.060

摘要

干扰素调节因子5（IRF5）调节炎性M1巨噬细胞极化，疾病相关的IRF5基因变体调节模式识别受体（PRR）诱导的细胞因子。PRR刺激的巨噬细胞和M1巨噬细胞表现出增强的糖酵解，这是炎症的中心介质。我们发现，IRF5是PRR增强人巨噬细胞和小鼠体内糖酵解所必需的。在刺激人类巨噬细胞中含有2（NOD2）的PRR核苷酸结合寡聚结构域后，IRF5结合RIP2、IRAK1和TRAF6。反过来，IRF5是最佳Akt2激活所必需的，Akt2活化可增加糖酵解途径基因和HIF1A以及促炎细胞因子和M1极化的表达。此外，促炎细胞因子和糖酵解途径相互调节。Rs2004640/rs2280714 TT/TT IRF5疾病风险载体细胞显示IRF5表达增加，PRR诱导的Akt2活化、糖酵解、促炎细胞因子和相对于GG/CC载体巨噬细胞的M1极化增加。我们的研究发现IRF5疾病相关多态性调节不同的免疫和代谢结果，并进一步深入了解糖酵解在炎症中的重要作用日益被认识的机制。

PubMed免责声明

数字

**图1。NOD2诱导的IRF5和Akt2信号调节人MDM糖酵解途径基因和糖酵化**
**（A–C）**用IRF5 siRNA转染人类MDM（4名供体），然后用100µg/ml MDP处理24小时。**（A）**乳酸生产。**（B）**葡萄糖摄取。**（C）**己糖激酶活性。平均值+SEM。**（D）**用指示的siRNA转染MDM。*（左）*在100µg/ml MDP处理15分钟后，从细胞裂解物中免疫沉淀IRF5，并通过western blot评估IRF5丝氨酸磷酸化。总裂解物中IRF5和GAPDH的表达作为负荷对照。*（右）*通过流式细胞术+扫描电镜评估IRF5表达的平均荧光强度（MFI）值总结图（n=4）。**（E–F）**用指示的siRNA转染MDM（每组8个），然后用100µg/ml MDP处理15分钟。具有磷酸激酶MFI值的代表性流式细胞术，以及具有折叠磷酸激酶的总结图，与每个供体的未经处理、打乱siRNA-转染细胞进行诱导比较+扫描电镜。同型对照（灰色阴影）。**（G）**用IRF5或Akt2 siRNA转染MDM（n=4），然后用100µg/ml MDP处理24h。乳酸生成、葡萄糖摄取和己糖激酶活性。平均值+SEM。**（H–I）**用IRF5或Akt2 siRNA转染MDM（n=8），然后用100µg/ml MDP处理4h。与未经处理、打乱siRNA-转染细胞的mRNA表达相比，每个供体+扫描电镜显示mRNA表达增加**（A–C、E–F、G）**n=8（H–I）.（G–I）与干扰siRNA-转染、MDP-处理细胞相关的显著性或如所示。Tx，治疗；scr，加扰。*，p<0.05；**，p<0.01；***，p<0.001；†，p<1×10⁻⁴; ††, p＜1×10⁻⁵.

**图2。IRF5缺乏小鼠体内LPS诱导的糖酵解降低**
红外f5^+/+，IRF5^+/−或IRF5^−/−小鼠（n=4-5/基因型）腹腔注射10µg LPS 24小时。**（A）**肝脏和脾脏中Fold mRNA的表达，以及**（B）**血清乳酸水平（代表2个独立实验）。Tx，治疗；*，p<0.05；**，p<0.01；***，p<0.001。

**图3。NOD2诱导的M1巨噬细胞糖酵解和M1极化依赖于IRF5和Akt2**
**（A–B）**MDM保持非极化（M0）或极化为M1或M2巨噬细胞，如**实验程序**然后用100µg/ml MDP处理。**（A）** *（左）*IRF5 mRNA（4h时）（n=4名供体）和*（右）*流式细胞术检测蛋白表达（24h）（n=8）。平均值+SEM。**（B）**(左侧)15分钟时IRF5磷酸化（高于条带的数字表示标准化处理的M0巨噬细胞的相对条带密度），以及(*正确的*)与未经处理的细胞+扫描电镜（SEM）相比，流式细胞仪在15分钟时对磷酸化-Akt2的诱导倍数为8。与未经处理的M0巨噬细胞相关的显著性或如所示。**（C–H）**用IRF5或Akt2 siRNA±空载体（EV）或组成活性Akt2（ca-Akt2）转染MDM，左非极化（M0）或极化至M1或M2，转染24h。**（C、D）**细胞（n=4）未经处理或用100µg/ml MDP处理24小时。(左侧)乳酸生产和(*正确的*)葡萄糖摄取。平均值+SEM。**（C）**对于M1细胞，将显著性与干扰siRNA转染、MDP处理的M1细胞或如图所示进行比较。**（E、F）**用100µg/ml MDP处理细胞（n=8）4h。将每个供体+扫描电镜的未经处理、非极化、干扰siRNA-转染细胞的mRNA诱导折叠归一化。**（G、H）**每个供体的M1标记归一化为未经处理、干扰siRNA-转染M1巨噬细胞的折叠mRNA诱导+扫描电镜（n=8）。与用MDP处理的IRF5 siRNA-转染细胞或如图所示的空载体相关的显著性。Tx，治疗；scr，加扰。*，p<0.05；**，p<0.01；***，p<0.001；†，p<1×10⁻⁴; ††, p＜1×10⁻⁵.

**图4。NOD2诱导的Akt2信号调节促炎细胞因子，而MAPK和NFκB信号调节促炎症和抗炎细胞因子**
MDM或M1巨噬细胞转染**（A）**IRF5或Akt2 siRNA（n=4个供体），或**（B）**IRF5 siRNA±空载体（EV）、组成活性Akt2（ca-Akt2）、组成性活性ERK、p38和JNK激酶的组合（ca-MAPK）或组成性活性NFκB（ca-NFκB）（n=8），并用100µg/ml MDP处理24小时。细胞因子分泌+SEM。在额外的n=8中观察到类似的结果。（B）与用MDP处理的IRF5 siRNA-转染细胞或如图所示的空载体相关的显著性。Tx，治疗；scr，加扰；ND，未检测到。††，p<1×10⁻⁵.

**图5。IRAK1/TRAF6和BCAP信号分别对NOD2诱导的MAPK和NFκB通路以及Akt2通路进行了不同的调节**
用指示的siRNA转染MDM（n=8个供体）。然后用100µg/ml MDP处理细胞15分钟，并评估（A）Akt2、（B）MAPK或（C）NFκB通路的激活。(左）磷酸激酶MFI值的代表性流。(*右侧）*将每个供体的磷酸激酶诱导与未经处理的干扰siRNA转染细胞+扫描电镜进行比较。与MDP处理的干扰siRNA转染的细胞相关的显著性。同型控件（灰色阴影）。Tx，治疗；可控硅，加扰。††，p<1×10⁻⁵.

**图6。IRF5丝氨酸磷酸化需要RIP2、IRAK1和TRAF6，并与NOD2刺激MDM中的IRF5相关**
**（A）**用指定的siRNA转染MDM，并用100µg/ml MDP处理15分钟。从细胞裂解物中免疫沉淀IRF5，并通过western blot检测IRF5丝氨酸磷酸化。来自全细胞裂解物（WCL）的总IRF5和GAPDH表达作为负荷对照。**（B）**用指示的siRNA转染MDM（n=8个供体）。然后用100µg/ml MDP处理细胞15分钟。通过流式细胞术与未处理的、扰乱的siRNA转染的细胞相比，通过流式细胞术诱导折叠磷酸化IKKβ的汇总图+SEM。**（C）**用100µg/ml MDP处理MDM 15分钟。从细胞裂解物中免疫沉淀IRF5，并通过western blot评估指示蛋白的关联。各个蛋白质在全细胞裂解物中的表达作为对照。IgG等型作为对照（数据未显示）。Tx，治疗；可控硅，加扰。††，p<1×10⁻⁵.

**图7。rs2004640/rs2280714 TT/TT疾病风险携带者的巨噬细胞显示IRF5表达增加，PRR诱导的Akt2、MAPK和NFκB通路激活、糖酵解和M1极化增加**
使用空载体（EV）或IRF5表达载体转染来自rs2004640/rs2280714 TT/TT、GT/CT或GG/CC基因型的MDM，转染24小时。**（A）**将细胞（n=9/基因型）非极化（M0）或极化至M1巨噬细胞24小时，然后用100µg/ml MDP处理24小时。IRF5蛋白表达的代表性和总结性流式细胞术数据+扫描电镜。同型对照（灰色阴影）。**（B）**用100µg/ml MDP处理M1巨噬细胞（n=9/基因型）15分钟。将折叠磷酸化Akt2、-ERK、-p38、-JNK或-IκBα归一化为未处理细胞+SEM的流式细胞术数据汇总。**（C）**用100µg/ml MDP处理M1巨噬细胞（n=9/基因型）24小时。乳酸生成和葡萄糖摄取。平均值+SEM。**（D–E）**用100µg/ml MDP处理M1巨噬细胞（n=9/基因型）4h。mRNA表达（CT值的变化归一化为β-actin并表示为线性标度）+扫描电镜。Tx，治疗。*，p<0.05；**，p<0.01；***，p<0.001；†，p<1×10⁻⁴; ††, p<1×10⁻⁵.

请参阅PMC中的此图像和版权信息

类似文章

IRF5是清除人类M1-极化巨噬细胞中细菌所必需的，并且IRF5型免疫介导疾病风险变异体调节这一结果。
Hedl M、Yan J、Witt H、Abraham C。 Hedl M等人。免疫学杂志。2019年2月1日；202(3):920-930. doi:10.0409/jimmunol.1800226。Epub 2018年12月28日。免疫学杂志。2019 PMID：30593537 免费PMC文章。
MDP或结核分枝杆菌感染引起的NOD2通路激活涉及Rip2的稳定多泛素化。
Yang Y、Yin C、Pandey A、Abbott D、Sassetti C、Kelliher MA。杨毅等。生物化学杂志。2007年12月14日；282(50):36223-9. doi:10.1074/jbc。M703079200。2007年10月18日出版。生物化学杂志。2007 PMID：17947236
IRF5风险多态性导致人类单核细胞衍生细胞中模式识别受体介导的细胞因子分泌的个体间差异。
Hedl M，Abraham C。 Hedl M等人。免疫学杂志。2012年6月1日；188(11):5348-56. doi:10.4049/jimmunol.1103319。Epub 2012年4月27日。免疫学杂志。2012 PMID：22544929 免费PMC文章。
巨噬细胞极化和功能，强调细胞信号通路协调调节的进化作用。
周德，黄C，林Z，詹S，孔L，方C，李杰。 Zhou D等人。细胞信号。2014年2月；26(2):192-7. doi:10.1016/j.cellsig.2013.11.004。Epub 2013年11月9日。细胞信号。2014 PMID：24219909 审查。
IRF5在炎症反应中的多种作用机制。
科伊拉蒂TE，Udalova IA。 Khoyratty TE等人。国际生物化学与细胞生物学杂志。2018年6月；99:38-42. doi:10.1016/j.bicel.2018.03.012。Epub 2018年3月22日。国际生物化学与细胞生物学杂志。2018 PMID：29578052 审查。

查看所有类似文章

引用人

干扰素反应因子5的遗传变异与慢性肾脏疾病的发病率相关：D.E.S.I.R.研究。
Fumeron F、Velho G、Alzaid F、El Boustany R、Vandiedonck C、Bonnefond A、Froguel P、Potier L、Marre M、Balkau B、Roussel R、Ventelecef N。 Fumeron F等人。基因免疫。2023年12月；24(6):303-308. doi:10.1038/s41435-023-00229-4。Epub 2023年11月17日。基因免疫。2023 PMID：37978231 免费PMC文章。
miRNAs的巨噬细胞极化及其在肿瘤和炎症治疗中的潜在作用（综述）。
王C，王X，张D，孙X，吴Y，王J，李Q，江G。 Wang C等人。 Oncol Rep.2023年10月；50(4):190. doi:10.3892或2023.8627。Epub 2023年9月15日。 Oncol报告2023。 PMID：37711048 免费PMC文章。审查。
单核细胞中的NOD2通过TNFalpha负调控巨噬细胞的发育。
Chauvin C、Alvarez-Simon D、Radulovic K、Boulard O、Laine W、Delacre M、Waldschmitt N、Segura E、Kluza J、Chamaillard M、Poulin LF。 Chauvin C等人。前免疫。2023年6月21日；14:1181823. doi:10.3389/fimmu.2023.1181823。eCollection 2023年。前免疫。2023 PMID：37415975 免费PMC文章。
免疫细胞功能基因组分析为系统性红斑狼疮的分层提供线索。
Fujio K。 Fujio K。生物分子。2023年3月25日；13(4):591. doi:10.3390/biom13040591。生物分子。2023 PMID：37189338 免费PMC文章。审查。
Lyn介导的小胶质细胞糖酵解增强通过促进脊髓背角IRF5核移位而导致神经病理性疼痛。
孔娥，李毅，马鹏，张毅，丁瑞，华泰，杨敏，袁浩。孔E等人。《细胞分子医学杂志》，2023年6月；27(12):1664-1681. doi:10.1111/jcmm.17759。Epub 2023年5月2日。《细胞分子医学杂志》，2023年。 PMID：37132040 免费PMC文章。

查看所有“被引用”文章

工具书类

1. Abraham C、Cho JH。炎症性肠病。《新英格兰医学杂志》，2009年；361:2066–2078.-项目管理咨询公司-公共医学
1. Arranz A、Doxaki C、Vergadi E、Martinez de la Torre Y、Vaporidi K、Lagoudaki ED、Ieronymaki E、Androulidaki A、Venihaki M、Margioris AN等。Akt1和Akt2蛋白激酶对巨噬细胞极化有不同贡献。美国国家科学院院刊2012；109:9517–9522.-项目管理咨询公司-公共医学
1. Ayi K、Min-Oo G、Serghides L、Crockett M、Kirby-Allen M、Quirt I、Gros P、Kain KC。丙酮酸激酶缺乏与疟疾。《英国医学杂志》2008年；358:1805–1810.-公共医学
1. Balkhi MY，Fitzgerald KA，Pitha PM。通过K63连锁多泛素化对MyD88激活的干扰素调节因子5的功能调节。分子细胞生物学。2008;28:7296–7308.-项目管理咨询公司-公共医学
1. Barnes BJ、Kellum MJ、Field AE、Pitha PM。IRF-5的多个调节域控制激活、细胞定位和诱导介导T淋巴细胞募集的趋化因子。分子细胞生物学。2002;22:5721–5740.-项目管理咨询公司-公共医学

MeSH术语

行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动

物质

行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动

赠款和资金

LinkOut-更多资源

[1] Abraham C、Cho JH。炎症性肠病。《新英格兰医学杂志》，2009年；361:2066–2078.-项目管理咨询公司-公共医学

[2] Abraham C、Cho JH。炎症性肠病。《新英格兰医学杂志》，2009年；361:2066–2078.-项目管理咨询公司-公共医学

[3] Arranz A、Doxaki C、Vergadi E、Martinez de la Torre Y、Vaporidi K、Lagoudaki ED、Ieronymaki E、Androulidaki A、Venihaki M、Margioris AN等。Akt1和Akt2蛋白激酶对巨噬细胞极化有不同贡献。美国国家科学院院刊2012；109:9517–9522.-项目管理咨询公司-公共医学

[4] Arranz A、Doxaki C、Vergadi E、Martinez de la Torre Y、Vaporidi K、Lagoudaki ED、Ieronymaki E、Androulidaki A、Venihaki M、Margioris AN等。Akt1和Akt2蛋白激酶对巨噬细胞极化有不同贡献。美国国家科学院院刊2012；109:9517–9522.-项目管理咨询公司-公共医学

[5] Ayi K、Min-Oo G、Serghides L、Crockett M、Kirby-Allen M、Quirt I、Gros P、Kain KC。丙酮酸激酶缺乏与疟疾。《英国医学杂志》2008年；358:1805–1810.-公共医学

[6] Ayi K、Min-Oo G、Serghides L、Crockett M、Kirby-Allen M、Quirt I、Gros P、Kain KC。丙酮酸激酶缺乏与疟疾。《英国医学杂志》2008年；358:1805–1810.-公共医学

[7] Balkhi MY，Fitzgerald KA，Pitha PM。通过K63连锁多泛素化对MyD88激活的干扰素调节因子5的功能调节。分子细胞生物学。2008;28:7296–7308.-项目管理咨询公司-公共医学

[8] Balkhi MY，Fitzgerald KA，Pitha PM。通过K63连锁多泛素化对MyD88激活的干扰素调节因子5的功能调节。分子细胞生物学。2008;28:7296–7308.-项目管理咨询公司-公共医学

[9] Barnes BJ、Kellum MJ、Field AE、Pitha PM。IRF-5的多个调节域控制激活、细胞定位和诱导介导T淋巴细胞募集的趋化因子。分子细胞生物学。2002;22:5721–5740.-项目管理咨询公司-公共医学

[10] Barnes BJ、Kellum MJ、Field AE、Pitha PM。IRF-5的多个调节域控制激活、细胞定位和诱导介导T淋巴细胞募集的趋化因子。分子细胞生物学。2002;22:5721–5740.-项目管理咨询公司-公共医学

将引文保存到文件

电子邮件引文

添加到集合

添加到我的书目

您保存的搜索

为外部引文管理软件创建文件

您的RSS源

IRF5和IRF5疾病风险变异体通过调节近端信号和Akt2激活增加糖解和人类M1巨噬细胞极化

附属公司

IRF5和IRF5疾病风险变异体通过调节近端信号和Akt2激活增加糖解和人类M1巨噬细胞极化

作者

附属公司

摘要

数字

类似文章

引用人

工具书类

MeSH术语

物质

赠款和资金

LinkOut-更多资源

全文源

其他文献来源

分子生物学数据库

其他

摘要

数字

类似文章

引用人

工具书类

MeSH术语

物质

相关信息

赠款和资金

LinkOut-更多资源

全文源

其他文献来源

分子生物学数据库

其他