跳到主页内容
美国国旗

美国政府的官方网站

Dot政府

gov意味着它是官方的。
联邦政府网站通常以.gov或.mil结尾。之前分享敏感信息，确保你在联邦政府政府网站。

Https公司

网站是安全的。
这个https（https）：//确保您连接到官方网站，并且您提供的任何信息都是加密的并安全传输。

访问密钥 NCBI主页 MyNCBI主页 主要内容 主导航
。2017;13(12):2086-2103.
doi:10.1080/15548627.2017.1380757。

自噬基因ATG7调节紫外线辐射诱导的炎症和皮肤肿瘤发生

雷强 1 2, Ashley样本 1 三, 克里斯托弗·R·谢伊 1, 基尤马斯·索尔塔尼 1, 凯·F·麦克劳德 三 4, 何玉英 1 三
附属公司

自噬基因ATG7调节紫外线辐射诱导的炎症和皮肤肿瘤发生

雷强等。 自噬。 2017。

摘要

巨自噬（以下简称自噬）是一种细胞“自噬”过程，与许多人类癌症有关，它可以促进或抑制肿瘤的发生。然而，肿瘤发生过程中自噬在炎症调节中的作用尚不清楚。在这里，我们发现紫外线（UV）照射可在表皮诱导自噬，自噬基因Atg7可促进紫外线诱导的炎症和皮肤肿瘤的发生。Atg7通过CREB1/CREB依赖的细胞自主机制和IL1B/IL1β依赖的非细胞自主机制调节紫外线诱导的细胞因子表达和分泌，并促进Ptgs2/Cox-2的表达。添加PGE2增加紫外线诱导的皮肤炎症和肿瘤发生，逆转角质形成细胞Atg7缺失小鼠的表皮表型。与人类角质形成细胞中的ATG7敲除类似，ATG5敲除抑制UVB诱导的PTGS2和细胞因子的表达。此外，ATG7的缺失增加了AMPK途径的激活和CRTC1的磷酸化，导致内质网（ER）的积累和内质网应激的减少。通过thapsigargin诱导内质网应激并抑制钙流入内质网，可逆转表皮Atg7缺失小鼠的炎症和肿瘤发生表型。综上所述，这些发现表明，删除自噬基因Atg7可抑制致癌物诱导的原癌性炎症微环境和上皮的肿瘤发生。

关键词：前列腺素E2；PTGS2-COX-2；紫外线辐射；自噬；细胞因子；炎症；肿瘤发生。

PubMed免责声明

数字

图1。
图1。
表皮特异性缺失附件7防止UVB引起的晒伤、血管通透性和皮肤肿瘤。WT和附件7cKO小鼠（n=15）暴露于假照射、急性UVB照射（UVB每隔一天照射3次）或慢性UVB辐照（每隔一天3次，共27周）。在最终UVB后24小时收集皮肤样本以进行指示分析。（A） WT无瘤小鼠的百分比，附件7cHet和附件7慢性UVB照射后cKO。（B） WT小鼠的肿瘤数，附件7cHet和附件7慢性UVB照射后的cKO小鼠，如（A）所示。（C） 正常皮肤（n=14）和鳞状细胞癌（n=25）MAP1LC3B的代表性免疫组化分析。比例尺：20μm。（D） 每100μm的MAP1LC3B点状密度。n=25***P（P）与正常皮肤组相比≤0.001（学生t吨测试）。（E） 显示急性UVB照射引起的晒伤的代表性照片。n/表皮=25；n/真皮=10。（F） 假手术、急性紫外线照射或慢性紫外线照射皮肤切片HE染色的代表性显微照片。血管渗漏用黑色箭头表示。N=6至12只小鼠/组；n=每只小鼠皮肤切片的16至25个显微镜视野。比例尺：200μm和50μm。（G） 在接受假照射、急性UVB照射或慢性UVB辐照的小鼠中，每高功率场（HPF；×400倍放大）皮肤血管渗漏（发生率）的量化。（H） 假手术、急性UVB或慢性UVB照射样品中表皮厚度的量化。N=6至12只小鼠/组；n=每只小鼠皮肤切片的16至25个显微镜视野*P（P）≤ 0.05, * *P（P）≤ 0.01, ***P（P）≤ 0.001.
图2。
图2。
表皮附件7缺失减少UVB诱导的血管扩张、血管生成和淋巴管生成。WT和附件7cKO小鼠暴露于假紫外线或急性紫外线照射。在最终UVB后24小时收集皮肤样本用于指示的分析。（A） PECAM1/CD31、LYVE1（红色）和SQSTM1（绿色）的免疫荧光染色。细胞核用蓝色DAPI复染。比例尺：200μm。N=6只/组；n=每只小鼠皮肤切片的12至16个显微镜视野（LPF；×50倍放大）。（B） 量化血管的血管面积（PECAM1）。（C） 血管密度定量（PECAM1；HPF；×400倍放大）。（D） 淋巴管血管面积的量化（LYVE1）。（E） 淋巴管血管密度定量（LYVE1；HPF；×400倍放大）。N=6只/组；n=每只小鼠皮肤切片的28至36个显微镜视野*P（P）≤ 0.05, * *P（P）≤ 0.01, ***P（P）≤ 0.001. （F） 皮肤组织（表皮和真皮）的小鼠血管生成因子阵列分析。不同的检测点用蓝线和红线表示。（G） 定量分泌因子的相对平均像素密度（%WT-sham）*P（P）≤ 0.05, **P（P）≤ 0.01, ***P（P）≤ 0.001.
图3。
图3。
表皮附件7缺失可防止UVB诱导的炎症微环境重塑。WT和附件7cKO小鼠暴露于假照射、急性UVB或慢性UVB照射。在最终UVB后24小时收集皮肤样本以进行指示分析。（A） ADGRE1、ITGAM和CD4的免疫组织化学染色。比例尺：400μm（ADGRE1）和200μm（ITGAM和CD4）。每组N=6只小鼠；n=每只小鼠皮肤切片的10至15个显微镜视野（LPF；×100和×50倍放大）。（B） MPO免疫组织化学染色。比例尺：400μm。N=6只/组；n=每只小鼠皮肤切片的10至12个显微镜视野（LPF；×50放大倍数）。（C） 每个高倍视野中MPO阳性中性粒细胞的数量（HPF；×400倍放大）。（D） 肥大细胞甲苯胺蓝染色。比例尺：400μm（左）和50μm（右）。（E） 每个高功率场的肥大细胞数量（HPF；×400倍放大）。（F） 脱颗粒的主细胞百分比。N=6只/组；n=每只小鼠皮肤切片的22至35个显微镜视野（HPF；×400倍放大）*P（P）≤ 0.05, **P（P）≤ 0.01, ***P（P）≤ 0.001. （G） 使用2,4-二硝基-1-氟苯（DNFB）进行接触性超敏反应（CHS）检测，测量为平均耳朵肿胀*P（P）≤ 0.05, **P（P）≤0.01（学生t吨测试）。（H） 胶原蛋白的Masson三色染色。比例尺：400µm。（一） ACTA1和SQSTM1的免疫荧光染色。细胞核用蓝色DAPI复染。比例尺：400μm。（J） ACTA1数量+每个高功率场的电池数（HPF；×400倍放大）。N=6只/组；n=每只小鼠皮肤切片的25至35个显微镜视野（HPF；×400倍放大）***P（P）≤ 0.001. （K） sham-照射和急性UVB照射WT皮肤（表皮和真皮）的细胞因子阵列分析附件7cKO小鼠。UVB或UVB差异调节细胞因子的相对平均像素密度（%WT-sham）附件7删除已列出*P（P）≤ 0.05, **P（P）≤ 0.01, ***P（P）≤ 0.001. （五十） sham-照射和慢性UVB照射WT皮肤（表皮和真皮）的细胞因子阵列分析附件7cKO小鼠。列出了差异调节细胞因子的相对平均像素密度（%WT-sham）*P（P）≤ 0.05, **P（P）≤ 0.01, ***P（P）≤ 0.001.
图4。
图4。
表皮特异性缺失附件7通过抑制PTGS2和PGE防止UVB诱导的肿瘤发生2.WT和附件7cKO小鼠暴露于假手术、急性UVB或慢性UVB照射。除非另有说明，否则在最终UVB后24小时采集皮肤样本。（A） 假照射、一次UVB照射（24 h）、急性UVB辐射或慢性UVB辐照皮肤中PTGS2的免疫组织化学染色。比例尺：50μm。N=6只/组；n=每只小鼠皮肤切片的16至22个显微镜视野。（B） 用酶联免疫吸附法测定PGE的PTGS2环氧合酶活性2假照射皮肤，一次UVB照射（UVB后6小时或24小时），急性UVB辐照或慢性UVB辐射。N=4至6只小鼠/组；n=每只小鼠3个样本。（C） 转染s的NHEK细胞PTGS2、ATG7和GAPDH的免疫印迹分析偶像或si自动液位计7用假辐射或UVB辐射，然后在UVB后的一段时间内收集。结果来自3个独立的实验。（D） 实时PCR分析PTGS2型si转染NHEK细胞的mRNA水平反对的论点或si自动液位计7然后用假辐射或UVB照射（UVB后6或24小时）。（E） 荧光素酶报告分析PTGS2型si转染NHEK细胞的启动子反对的论点或s国际ATG724小时，然后转染PTGS2型启动子持续24小时，然后进行假照射或UVB照射（UVB后6或24小时）。结果为平均值±S。D.来自3个独立实验*P（P）≤ 0.05, **P（P）≤ 0.01, ***P（P）与si相比≤0.001反对的论点组#P（P）≤ 0.05, ##P（P）与假手术组相比≤0.01。（F） 不使用或使用局部PGE的假或急性UVB照射后HE染色皮肤切片的代表性显微照片2治疗（每次紫外线照射后）。血管舒张和血管渗漏用黑色箭头表示。比例尺：200μm和50μm。（G） 载体或PGE中无肿瘤小鼠的百分比2-处理过的附件7用假紫外线或慢性紫外线照射的WT和cKO小鼠（n=15）。
图5。
图5。
ATG7推广PTGS2型通过CRE元件转录PTGS2型发起人。（A） 人类和小鼠的NFKB、NFIL6和CRE位点示意图第2部分发起人。红色核苷酸表明人类和小鼠发生突变第2部分发起人。（B和C）D到G中用于新鲜培养基处理（B，用于D和F）和条件培养基处理的实验程序示意图（C，用于E和G）。（D和E）NHEK细胞转染si反对的论点或siATG7型然后转染人类PTGS2型第二天，启动子带有NFKB-5′、NFKB-3′、NFIL6或CRE元件的野生型序列或突变。细胞在无生长因子培养基中培养过夜，然后在用si转染后60 h在新鲜培养基（D）或平行NHEK细胞培养物的条件培养基中进行培养反对的论点或si自动液位计7（E） ●●●●。荧光素酶报告分析PTGS2型启动子在培养基改变后24h启动。结果为平均值±S。D.来自3个独立实验*P（P）≤ 0.05 **P（P）与si相比≤0.001反对的论点组。（F和G）NHEK细胞转染si反对的论点或si自动液位计7接下来的第二天，用荧光素酶报告质粒转染NFKB反应元件（NFKB-RE）、CEBPB反应元件（CEBPB-RE），CREB1反应元件（CREB1-RE）或AP-1反应元件（[AP-1]-RE）的重复序列。转染后6小时，细胞在无生长因子培养基中培养。然后将细胞培养在新鲜的完全培养基（F）或条件培养基（G）中，并像D和E中一样进行荧光素酶报告试验。结果为平均值±S。D.来自3个独立实验*P（P）≤ 0.05 **P（P）与si相比≤0.001反对的论点组。
图6。
图6。
ATG7对于UVB诱导的EP300与CREB1的结合和CRTC1在细胞核中的定位是必需的。（A） 稳定转染sh的HaCaT细胞中PTGS2、ATG7、FOS、p-CREB1、p-MAPK11/12/13/14、NFKBIA和GAPDH的免疫印迹分析反对的论点或sh自动液位计7隔夜饥饿，然后接受假辐射或UVB照射。在UVB后的不同时间点收集细胞。结果来自3个独立的实验。（B） 稳定转染sh的HaCaT细胞反对的论点或shATG7型然后转染人类PTGS2型NFKB-5′、NFKB-3′、NFIL6或CRE元件野生型序列或突变的启动子。细胞被血清饥饿，然后在假手术或UVB照射后8小时进行荧光素酶报告试验。结果为平均值±S。D.来自3个独立实验*P（P）≤ 0.05 **P（P）与假手术组相比≤0.01。（C和D）染色质免疫沉淀（ChIP）是在稳定转染shRNA的HaCaT细胞中进行的反对的论点或sh自动液位计7饥饿24小时，然后在假手术或-UVB照射后3小时使用所示抗体收集。使用针对PTGS2型携带CRE位点（上面板）和人类的启动子区域GAPDH公司启动子区域作为阴性和阳性对照（D；AcH3，乙酰化组蛋白H3）。（E） 用免疫印迹法分析稳定转染有sh的HaCaT细胞胞浆和核组分中的EP300、ATG7、CRTC1、CREB1、p-CREB1，LMNB1和GAPDH反对的论点或sh自动液位计7然后在假手术或UVB照射后3h收集。（F） 使用稳定转染了sh的HaCaT细胞的核部分进行共免疫沉淀反对的论点或sh自动液位计7假手术或-UVB照射后3小时。CREB1抗体用于免疫沉淀，IgG抗体作为阴性对照，然后对EP300、ATG7、CREB1和p-CREB1进行免疫印迹分析。结果来自3个独立的实验。
图7。
图7。
ATG7调节PTGS2型部分通过IL1B表达。（A和B）人细胞因子阵列分析（A）和人血管生成阵列分析（B）反对的论点或si自动液位计7然后进行假照射或UVB照射（20 mJ/cm2，在6或24小时收集）。相对平均像素密度（%si反对的论点sham）的差异调节因子*P（P）≤ 0.05, **P（P）≤ 0.01, ***P（P）≤ 0.001. （C） 实时PCR分析CXCL1、IL1A、CXCL8、CXCL2、CSF1/M-CSF、IL1B、CSF2/GM-CSF、ANG、MMP9、PTX3、F3/组织因子、PIGF、SERPINE1、VEGFA/VEGF、和IL6（IL6）si转染NHEK细胞的mRNA水平反对的论点或si自动液位计7然后进行假照射或UVB照射，如B所示。结果为平均值±S。D.来自3个独立实验*P（P）≤ 0.05, **P（P）≤ 0.01, ***P（P）与si相比≤0.001反对的论点组#P（P）≤ 0.05, ##P（P）≤ 0.01, ###P（P）与假手术组相比≤0.001。（D） 转染si的NHEK细胞PTGS2、ATG7和GAPDH的免疫印迹分析反对的论点或si自动液位计7然后暴露于假辐射或UVB辐射。受体细胞在培养48小时时从供体细胞收集的条件培养基中培养12小时，暴露于假辐射或UVB照射，然后在照射后6或24小时收集。（E） 与D相同，只是将针对IL1A和IL1B的中和抗体添加到条件培养基中。结果来自3个独立的实验。（F） WT和WT皮肤（表皮和真皮）细胞因子阵列分析附件7cKO小鼠用假手术和UVB照射一次，并在照射后6或24小时收集。量化差异调节细胞因子的相对平均像素密度（%WT-sham）**P（P）≤ 0.01.
图8。
图8。
自动液位计5敲除抑制UVB诱导的PTGS2型和细胞因子。（A） 转染si的NHEK细胞PTGS2、ATG5和GAPDH的免疫印迹分析反对的论点或si自动液位计5，用假辐射或UVB辐射，然后在UVB后的一段时间内收集。结果来自3个独立的实验。（B） 实时PCR分析PTGS2型si转染NHEK细胞的mRNA水平反对的论点或si自动液位计5然后用假辐射或UVB照射（UVB后6或24小时）。（C） 荧光素酶报告分析PTGS2型si转染NHEK细胞的启动子反对的论点或si自动液位计524小时，然后转染PTGS2型启动子持续24小时，然后进行假照射或UVB照射（UVB后6或24小时）。结果为平均值±S。D.来自3个独立实验*P（P）≤ 0.05, **P（P）≤ 0.01, ***P（P）与si相比≤0.001反对的论点组#P（P）≤ 0.05, ##P（P）与假手术组相比≤0.01。（D） 稳定转染sh的HaCaT细胞PTGS2、ATG5、ATG7和GAPDH的免疫印迹分析反对的论点，什自动液位计5或sh自动液位计7隔夜饥饿，然后接受假辐射或UVB照射。在UVB后的不同时间点收集细胞。结果来自3个独立的实验。（E） 实时PCR分析PTGS2、CXCL1、CXCL2、CSF3、CSF2、VEGFA、IL1A、IL1B、IL6、CXCL8、F3和基质金属蛋白酶9稳定转染sh的HaCaT细胞mRNA水平反对的论点，什自动液位计5或sh自动液位计7隔夜饥饿，然后接受假辐射或UVB照射。在紫外线照射后的不同时间点收集细胞。结果来自3个独立的实验。结果为平均值±S。D.来自3个独立实验*P（P）≤ 0.05, **P（P）≤ 0.01, ***P（P）与siCon组相比≤0.001#P（P）≤ 0.05, ##P（P）≤0.01时###P（P）与假手术组相比≤0.001。
图9。
图9。
ATG7调节PTGS2型表达和UVB通过调节AMPK和ER通路诱导皮肤肿瘤发生。（A） 血清饥饿小鼠ATG7、p-ACACA、ACACA，p-AMPK、AMPK，p-CRTC1和CRTC1的免疫印迹分析反对的论点和sh自动液位计7HaCaT细胞。（B） 血清饥饿大鼠p-ACACA、ACACA，p-CRTC1和CRTC1的免疫印迹分析自动液位计7用载体或AMPK抑制剂化合物C（AMPKi；1μM）处理HaCaT细胞6小时。（C） 转染siRNA的NHEK细胞中ATP1A1/ATPase Na+/K+转运亚单位α1和CANX/Calnexin的免疫荧光染色反对的论点或si自动液位计7.细胞核用蓝色DAPI复染。比例尺：5μm。（D） CANX阳性ER相对大小的量化（n=50）*P（P）与si相比≤0.05反对的论点组（学生t吨测试）。（E） 转染si的NHEK细胞PTGS2、HSPA5和GAPDH的免疫印迹分析反对的论点或si自动液位计7在假手术前和假手术后1小时或UVB后1小时用溶媒或thapsigargin（THAPS；100 nM）处理，然后在UVB照射后6或24小时收集。（F） β-ACCA、ACACA、p-CRTC1和CRTC1的免疫印迹分析自动液位计7HaCaT细胞，用载体或thapsigargin（THAPS；100 nM）处理6小时。（G） Fluo-4流式细胞术检测sh细胞内钙水平反对的论点和sh自动液位计7HaCaT细胞，用载体或thapsigargin（THAPS；100nM）处理3小时。（H） 血清饥饿小鼠PTGS2、ATG7和GAPDH的免疫印迹分析反对的论点和sh自动液位计7HaCaT细胞，在假手术或-UVB前后1 h用载体或thapsigargin（THAPS；100 nM）或BAPTA（10μM）处理，然后在UVB照射后6 h收集。（I） 来自附件7接受假或急性UVB辐射和局部THAPS治疗的WT和cKO小鼠（UVB照射前后1小时，在0.2 ml丙酮中加入25 ng）。血管舒张和血管渗漏用黑色箭头表示。（J） 慢性UVB照射WT和附件7经或未经局部THAPS治疗的cKO小鼠（n=10）。（K） 概述自噬和ATG7通过PTGS2在UVB诱导的炎症和肿瘤发生中的作用的示意图。
请参阅PMC中的此图像和版权信息

类似文章

查看所有类似文章

引用人

查看所有“被引用”文章

参考文献

    1. 自噬：在不到十年的时间里从现象学到分子理解。Nat Rev Mol细胞生物学。2007;8:931–37.https://doi.org/10.1038/nrm2245PMID:17712358-内政部-公共医学
    1. 水岛N、莱文B、克尔沃AM、克林斯基DJ。自噬通过细胞自我控制与疾病作斗争。自然。2008年；451:1069–75.https://doi.org/10.1038/nature06639PMID:18305538-内政部-项目管理咨询公司-公共医学
    1. Mizushima N，Yoshimori T，Ohsumi Y。Atg蛋白在自噬体形成中的作用。年收入细胞开发生物。2011;27:107–32.https://doi.org/10.1146/annurev-cellbio-092910-154005PMID:21801009-内政部-公共医学
    1. Khaminets A，Behl C，Dikic I.选择性自噬中的泛素依赖和独立信号。趋势细胞生物学。2016;26:6–16.https://doi.org/10.1016/j.tcb.2015.08.010PMID:26437584-内政部-公共医学
    1. Choi AM、Ryter SW、Levine B.人类健康和疾病中的自噬。《新英格兰医学杂志》2013；368:1845–46.https://doi.org/10.1056/NEJMra1205406下午三点：23656658-内政部-公共医学

出版物类型

MeSH术语