Aby zbadać wpływ arsenu na proliferację komórek i transdukcję sygnału w hapatocytach in vivo, szczury otrzymały pojedyncze wstrzyknięcie arsenianu sodu bezpośrednio po częściowej hepatektomii. Charakterystyczną fragmentację DNA zaobserwowano po 4 godzinach od wstrzyknięcia arsenitu w częściowo hepatektomowanej wątrobie. wątrobie, podczas gdy nie wykryto go ani w kontroli (tylko częściowa hepatektomia tylko) lub normalnej (bez częściowej hepatektomii) wątrobie z wstrzykniętym arsenitem. Efekt wpływ wstrzyknięcia arsenitu na aktywację zewnątrzkomórkowej kinazy regulowanej sygnałem zewnątrzkomórkowym (ERK) nie zaobserwowano w normalnej lub częściowo wątrobie poddanej hepatektomii. Aktywność kinazy białkowej aktywowanej mitogenem p38 (MAPK) znacznie wzrosła po 15 minutach do 2 godzin po wstrzyknięciu arsenu w częściowo hepatektomowanej wątrobie, podczas gdy nie zaobserwowano żadnego lub mniejszy wzrost w normalnej lub kontrolnej. N-końcowa kinaza Jun (JNK) została aktywowana do maksymalnego poziomu, około sześciokrotnie wyższego od maksymalnego poziomu w 15 minut po wstrzyknięciu z częściową hepatektomią. Wstrzyknięcie arsenit znacznie zwiększył fosforylowane formy c-Jun i ATF-2 oraz poziomy białka c-Jun, p53 i p21 (WAF1/CIP1) w częściowo hepatektomowanej wątrobie. hepatektomowanej wątrobie. Wyniki te sugerują, że arsenin indukował apoptozę w hepatocytach in vivo. hepatocytach in vivo, poprzez wzmocnienie aktywacji JNK i p38 MAPK spowodowaną częściową hepatektomią i zależną od p53 ekspresję białka p21(WAF1/CIP1) ekspresji białka. --- Podczas rozwoju i organogenezy wszystkich organizmów wielokomórkowych, decyzje o losie komórek określają, czy komórki podlegają proliferacji, różnicowaniu, lub starzeniu. Dwa niezależne szlaki sygnałowe kinazy stresu, p38-MAPK i JNK, które przekazują sygnały rozwojowe i środowiskowe w celu określenia odpowiedzi komórek. odpowiedzi. Chociaż wiele bodźców może aktywować te dwa szlaki kinazy stresu szlaki, funkcjonalne interakcje i molekularne powiązania między tymi są słabo wyjaśnione. Tutaj donosimy, że szlaki JNK i p38-MAPK antagonistycznie kontrolują starzenie się komórek, onkogenną transformację i proliferację w pierwotnych mysich fibroblastach embrionalnych (MEF). Podobnie, genetyczna inaktywacja szlaku JNK powoduje upośledzoną proliferację płodowych fibroblastów (MEF). proliferację płodowych hepatoblastów in vitro i wadliwą regenerację dorosłej wątroby in vivo. regenerację wątroby in vivo, która jest ratowana przez hamowanie szlaku p38-MAPK. Tak więc, równowaga między dwoma szlakami sygnalizacji stresu, MKK7-JNK i MKK3/6-p38-MAPK, determinuje losy komórek i łączy stres środowiskowy i rozwojowy z zatrzymaniem cyklu komórkowego, starzeniem się, transformacją onkogenną i regeneracją dorosłych tkanek. regeneracją tkanek. --- W wątrobie kaskada JNK jest indukowana za receptorami TNF (TNFR) w odpowiedzi na wyzwania zapalne i toksyczne. w odpowiedzi na wyzwania zapalne, mikrobiologiczne i toksyczne. Utrzymująca się aktywacja JNK wyzwala zaprogramowaną śmierć komórki (PCD), a przetrwanie hepatocytów podczas tych wyzwań tych wyzwań wymaga indukcji szlaku NF-kappaB, który antagonizuje tę aktywację poprzez regulację genów docelowych. Zatem modulacja aktywności JNK ma kluczowe znaczenie dla odpowiedzi wątroby na wyzwanie za pośrednictwem TNFR. Podstawa tej modulacji modulacji jest jednak nieznana. Tutaj zbadaliśmy rolę celu NF-kappaB Gadd45b w regulacji losu hepatocytów podczas regeneracji wątroby po częściowej hepatektomii. Wygenerowaliśmy myszy Gadd45b(-/-) i stwierdziliśmy, że wykazywały zmniejszoną proliferację hepatocytów i zwiększoną PCD podczas regeneracji wątroby. regeneracji wątroby. W szczególności aktywność JNK była znacznie zwiększona i utrzymywała się w wątrobie Gadd45b(-). wątroby myszy Gadd45b (-/-) w porównaniu ze zwierzętami kontrolnymi po częściowej hepatektomii. hepatektomii. Co więcej, nałożenie mutacji Jnk2-null, osłabiającej aktywność JNK całkowicie uratowało odpowiedź regeneracyjną u myszy Gadd45b(-/-). Co ciekawe, ablacja Gadd45beta nie wpłynęła na hepatotoksyczną sygnalizację JNK po prowokacji immunologicznej za pośrednictwem TNFR, co sugeruje specyficzność w indukowalnym program wątrobowy dla powściągliwości JNK aktywowany podczas różnych wyzwań za pośrednictwem TNFR wyzwania. Dane te stanowią podstawę dla supresji JNK podczas regeneracji wątroby regeneracji wątroby i identyfikują Gadd45beta jako potencjalny cel terapeutyczny w chorobach wątroby. chorobach wątroby. --- TŁO I CELE: Resekcja wątroby obejmuje czasowe zamknięcie dopływu naczyniowego powodując niedokrwienie/uszkodzenie reperfuzyjne w pozostałej wątrobie. Tutaj opracował szczurzy model selektywnej okluzji płata w celu wyizolowania stresu reperfuzyjnego od niedokrwienia i przeanalizować jego wpływ na regenerację wątroby. METODY: Lewe boczne i środkowe płaty wątroby zostały zmobilizowane lub poddawane dwukrotnie przez 10 minut niedokrwieniu, a następnie 5-minutowej reperfuzji przed resekcją, podczas gdy płaty regeneracyjne poddawano jedynie reperfuzji. WYNIKI: Chociaż przerywany stres reperfuzyjny indukował wyższe poziomy transaminaz w surowicy transaminaz, analiza regulatorów cyklu komórkowego ujawniła przyspieszoną przyspieszoną odpowiedź regeneracyjną w porównaniu do standardowej częściowej hepatektomii. Przejście G0/G1 nastąpiło przed resekcją tkanki, o czym świadczy indukcja c-fos, junB i IL-6. Po hepatektomii nastąpiła zwiększona regulacja cykliny D1, przejście G1/S, i podział komórek nastąpiły wcześniej niż normalnie. Nieoczekiwanie, mobilizacja wątroby mobilizacja wątroby, składnik procedury zaciskania, również spowodowała wcześniejsze przejście przejście G1/S. Skrócona faza G1 była napędzana przez szlak c-Jun N-terminal Kinaza i była związana z odpowiedzią na stres oksydacyjny, o czym świadczy przez ekspresję indukowalnej syntazy tlenku azotu. WNIOSEK: Przerywane selektywne zaciskanie płatów, które mają zostać poddane resekcji, indukowało stres reperfuzyjny na pozostałej wątrobie, który był korzystny dla regeneracji wątroby, sugerując, że procedura ta może być stosowana w praktyce klinicznej. --- Szlak kinazy c-Jun-N-końcowej (JNK) jest silnie aktywowany po częściowej hepatektomii (PH). hepatektomii (PH), ale jego rola w proliferacji hepatocytów nie jest znana. W tym aktywność JNK została zablokowana za pomocą małocząsteczkowego inhibitora JNK SP600125 in vivo i in vitro, co wykazano poprzez zmniejszenie fosforylacji c-Jun, aktywności wiązania DNA AP-1 i c-jun i ekspresji informacyjnego RNA (mRNA) c-jun. SP600125 hamował ekspresję antygenu jądrowego komórek proliferujących (PCNA), mRNA cykliny D1 i ekspresję białka oraz zmniejszało liczbę mitoz po PH. Przeżywalność była zmniejszona 3 dni po PH u szczurów leczonych SP600125 w porównaniu do szczurów leczonych nośnikiem (3 z 11 vs. 8 z 9, P <.01). W pierwotnych hodowlach hepatocytów szczurzych traktowanych naskórkowym czynnikiem wzrostu (EGF) szczurzych hepatocytów, SP600125 zmniejszał wychwyt (3)H-tymidyny, ekspresję cykliny D1 mRNA i ekspresję białka oraz hamował indukowaną przez EGF transkrypcję genu reporterowego opartego na promotorze cykliny D1. Uszkodzona regeneracja i Zmniejszona przeżywalność u szczurów leczonych SP600125 nie wynikała z dużego wzrostu w apoptozie, jak wykazano przez normalne poziomy aktywności kaspazy 3 i tylko nieznaczne wzrost liczby komórek apoptotycznych. Podsumowując, nasze dane pokazują, że JNK napędza przejście G0 do przejścia G1 w hepatocytach i że cyklina D1 jest dalszym celem szlaku szlaku JNK podczas regeneracji wątroby. --- W regenerację wątroby zaangażowanych jest wiele czynników wzrostu i cytokin. Spośród nich, tylko hepatopoetyna (HPO)/ALR (augmenter regeneracji wątroby) jest specyficznie hepatotroficznym czynnikiem pierwotnie zidentyfikowanym z cytozolu regenerujących się lub hiperplastycznych komórek wątroby. regenerujących się lub hiperplastycznych komórek wątroby. Poprzednie doniesienia wskazują, że zewnątrzkomórkowy HPO wyzwala szlak MAPK poprzez wiązanie swojego specyficznego receptora na powierzchni komórki. Jednak jego funkcja w cytozolu hepatocytów jest niejasna. Tutaj my zidentyfikowaliśmy, że JAB1 (białko wiążące domenę aktywacyjną Jun 1), koaktywator AP-1, który jest niezbędny do regeneracji wątroby, specyficznie oddziałuje z wewnątrzkomórkowym HPO. wewnątrzkomórkowym HPO. JAB1 kolokalizuje z HPO w jądrach komórek wątroby lub komórek COS-7 komórek. Jako czynnik wewnątrzkomórkowy, wewnątrzkomórkowa funkcja HPO polega na zwiększeniu fosforylacji fosforylacji c-Jun niezależnie od kinazy aminokońcowej c-Jun (JNK), kinazy regulowanej sygnałem zewnątrzkomórkowym (ERK) -1 i -2 i prowadzi do wzmocnienia aktywacji AP-1 za pośrednictwem JAB1. Aminokwasy 1-63 cząsteczki HPO są wystarczające do wiązania się z JAB1, ale pełna długość HPO jest niezbędna do jego sygnalizacji wewnątrzkomórkowej. sygnalizacji wewnątrzkomórkowej. Podsumowując, wyniki te wyjaśniają nowy mechanizm mechanizm wewnątrzkomórkowej sygnalizacji cytokin poprzez specyficzne modulowanie szlaku AP-1 poprzez JAB1, w sposób niezależny od MAPK. --- Szlak kinazy c-Jun N-końcowej (JNK) zwiększa uszkodzenie przeszczepu po transplantacji wątroby (LT). przeszczepie wątroby (LT). Postawiliśmy hipotezę, że izoforma JNK2 promuje uszkodzenie przeszczepu uszkodzenie przeszczepu poprzez przejście przepuszczalności mitochondriów (MPT). Wątroby C57BL/6J (typ dziki, WT) i myszy z nokautem JNK2 (KO) zostały przeszczepione biorcom WT po 30 godzinach przechowywania w roztworze UW. Uraz po implantacji został oceniano za pomocą ALT w surowicy, martwicy histologicznej, TUNEL, aktywności kaspazy 3, 30-dniowej oraz immunobarwienie cytochromem c i 4-hydroksynonenalem. Mikroskopia wielofotonowa po LT monitorowała potencjał błony mitochondrialnej in vivo. Po LT, ALT wzrosła trzykrotnie bardziej w WT w porównaniu do KO (p < 0,05). Martwica i TUNEL były ponad dwa razy większe w WT niż KO (p < 0,05). Barwienie immunologiczne wykazało >80% spadek uwalniania mitochondrialnego cytochromu c w KO w porównaniu do WT (p < 0,01). Peroksydacja lipidów była podobnie zmniejszona. Każdy przeszczep KO oprócz przeżył dłużej niż wszystkie przeszczepy WT (p < 0,05, Kaplan-Meier). Po LT, depolaryzacja mitochondriów wystąpiła w 73% hepatocytów WT, co zmniejszyła się do 28% w KO (p < 0,05). Podsumowując, dawca JNK2 promuje uszkodzenie po mysiej LT poprzez MPT. Hamowanie MPT przy użyciu specyficznych inhibitorów JNK2 może być przydatne w ochronie przeszczepów przed niekorzystnymi skutkami niedokrwienia / reperfuzji urazu.
Czy szlak JNK jest aktywowany podczas regeneracji wątroby?
Tak, szlak kinazy Jun-N-końcowej (JNK) jest silnie aktywowany po częściowej hepatektomii.