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NLRP3 upregulation in A549 cells co-cultured with THP-1 macrophages under hypoxia via deregulated TGF-β signaling （低酸素環境下でTHP-1マクロファージと共培養したA549細胞におけるTGF-β経路を介したNLRP3発現増加）

古川, 聖美 信州大学 DOI:31326388

2020.06.15

概要

〔背景と目的〕NLRP 3 は、マクロファージや線維芽細胞、上皮細胞など様々な細胞で発現が確認されており、ASCや caspase-1と共にインフラマソームを構成し、Iレ邛の成熟を介して炎症に関与する。一方で、インフラマソーム非依存的な働きとしてNLRP3がTGF-p経路を制御し線維化に関与するという報告もある。当教室では、ヒトII型肺胞上皮細胞( A549細胞)とヒト単球由来THP-1マクロファージを低酸素環境で共培養することで、IL-lpやTGF-Mを介して、A549細胞の上皮間葉転換( EMT) が促進することを報告している。本研究では、低酸素環境下でTHP- 1 マクロファージと共培養したA 549 細胞の NLRP3発現が増加する機序を解析した。

〔材料及び方法〕ヒトII型肺胞上皮細胞由来のA549細胞とヒト単球由来のTHP-1細胞をPMAで刺激し、マクロファージに分化させた細胞を使用した。共培養は6 well plateにA 549 細胞を播種し、上清のみが通過できるRmの穴の開いたインサートにTHP-1マクロファージを播種し、普通酸素(21%)または低酸素(1%)で24時間培養した。

〔結果〕A549細胞を低酸素環境下でTHP-1マクロファージと24時間共培養したところ、A549細胞のNLRP3発現量が有意に増加した。しかし、IL-邛の分泌量は通常酸素と低酸素で変化は無かった。また、Iし邛の阻害剤であるIL-1R antagonistを用いたところ、NLRP3発現誘導にIL-邛は関与していなかった。次にNLRP3発現へのTGF-0経路の関与を検討した。上清中の TGF-01量は共培養で増加したが、通常酸素と低酸素では変化はなかった。しかし、siRNAを用いてA549細胞とTHP-1マクロファージのTGF-01の発現抑制したところ、低酸素環境下での共培養により増加したA549細胞のNLRP3の発現量は抑制された。A549細胞のTGF-01への感受性が高まっている可能性が考えられたため、TGF-K受容体(TGFBR1とTGFBR2)の発現量を検討したところ、TGFBR1は低酸素刺激と共培養で増加したA549細胞でより発現量が増加していた。TGFBR1の阻害剤であるSB431542を添加したA549細胞では、NLRP3の発現量が抑制された。また、TGF-肛 経路の抑制因子であるSMAD7の発現量が低酸素状況下の共培養で減少していた。TGF-01経路の主流はSMAD2/3のリン酸化による経路だが、SMAD3の阻害剤であるSIS 3 では、NLRP 3 の発現増加は抑制されなかった。一方で、SMAD非依存的な経路であるp38 MAPKの阻害剤である SB203580によって、NLRP3の発現増加が抑制された。

〔考察〕本研究の結果から、低酸素環境でTHP-1マクロファージと共培養したA549細胞では、TGF-01/p38 MApK経路を介してNLRP3の発現が誘導されることが示唆された。TGFBR1の増加およびSMAD7の減少を伴っていることから、低酸素環境で共培養することで、A549細胞のTGF-01に対する感受性が増加していると考えられる。

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参考文献

[1] He Y, Hara H, Núñez G. Mechanism and Regulation of NLRP3 Inflammasome Activation. Trends Biochem Sci. 2016 12;41(12):1012-21. doi:10.1016/j.tibs.2016.09.002

[2] Artlett CM. The Role of the NLRP3 Inflammasome in Fibrosis. Open Rheumatol J. 2012;6:80-6. doi:10.2174/1874312901206010080

[3] Guo H, Callaway JB, Ting JP. Inflammasomes: mechanism of action, role in disease, and therapeutics. Nat Med. 2015 Jul;21(7):677-87. doi:10.1038/nm.3893

[4] Folco EJ, Sukhova GK, Quillard T, Libby P. Moderate hypoxia potentiates interleukin-1β production in activated human macrophages. Circ Res. 2014 Oct;115(10):875-83. doi:10.1161/CIRCRESAHA.115.304437

[5] Panchanathan R, Liu H, Choubey D. Hypoxia primes human normal prostate epithelial cells and cancer cell lines for the NLRP3 and AIM2 inflammasome activation. Oncotarget. 2016 May;7(19):28183-94. doi:10.18632/oncotarget.8594

[6] De Nardo D, De Nardo CM, Latz E. New insights into mechanisms controlling the NLRP3 inflammasome and its role in lung disease. Am J Pathol. 2014 Jan;184(1):42-54. doi:10.1016/j.ajpath.2013.09.007

[7] Wang W, Wang X, Chun J, Vilaysane A, Clark S, French G, et al. Inflammasome-independent NLRP3 augments TGF-β signaling in kidney epithelium. J Immunol. 2013 Feb;190(3):1239-49. doi:10.4049/jimmunol.1201959

[8] Bracey NA, Gershkovich B, Chun J, Vilaysane A, Meijndert HC, Wright JR, et al. Mitochondrial NLRP3 protein induces reactive oxygen species to promote Smad protein signaling and fibrosis independent from the inflammasome. J Biol Chem. 2014 Jul;289(28):19571-84. doi:10.1074/jbc.M114.550624

[9] Tian R, Zhu Y, Yao J, Meng X, Wang J, Xie H, et al. NLRP3 participates in the regulation of EMT in bleomycin-induced pulmonary fibrosis. Exp Cell Res. 2017 Aug 15;357(2):328-34. doi:10.1016/j.yexcr.2017.05.028

[10] Willis BC, Borok Z. TGF-beta-induced EMT: mechanisms and implications for fibrotic lung disease. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 2007 Sep;293(3):L525-34. doi:10.1152/ajplung.00163.2007

[11] Hu HH, Chen DQ, Wang YN, Feng YL, Cao G, Vaziri ND, et al. New insights into TGF-β/Smad signaling in tissue fibrosis. Chem Biol Interact. 2018 Aug;292:76-83. doi:10.1016/j.cbi.2018.07.008

[12] Moustakas A, Souchelnytskyi S, Heldin CH. Smad regulation in TGF-beta signal transduction. J Cell Sci. 2001 Dec;114(Pt 24):4359-69.

[13] Zhang YE. Non-Smad pathways in TGF-beta signaling. Cell Res. 2009 Jan;19(1):128-39. doi:10.1038/cr.2008.328

[14] Soufla G, Sifakis S, Baritaki S, Zafiropoulos A, Koumantakis E, Spandidos DA. VEGF, FGF2, TGFB1 and TGFBR1 mRNA expression levels correlate with the malignant transformation of the uterine cervix. Cancer Lett. 2005 Apr;221(1):105-18. doi:10.1016/j.canlet.2004.08.021

[15] Kim W, Kim E, Lee S, Kim D, Chun J, Park KH, et al. TFAP2C-mediated upregulation of TGFBR1 promotes lung tumorigenesis and epithelial-mesenchymal transition. Exp Mol Med. 2016 11;48(11):e273. doi:10.1038/emm.2016.125

[16] Sueki A, Matsuda K, Iwashita C, Taira C, Ishimine N, Shigeto S, et al. Epithelial-mesenchymal transition of A549 cells is enhanced by co-cultured with THP-1 macrophages under hypoxic conditions. Biochem Biophys Res Commun. 2014 Oct;453(4):804-9. doi:10.1016/j.bbrc.2014.10.022

[17] Qiao Y, Wang P, Qi J, Zhang L, Gao C. TLR-induced NF-κB activation regulates NLRP3 expression in murine macrophages. FEBS Lett. 2012 Apr;586(7):1022-6. doi:10.1016/j.febslet.2012.02.045

[18] Yao W, Pan Z, Du X, Zhang J, Li Q. miR-181b-induced SMAD7 downregulation controls granulosa cell apoptosis through TGF-β signaling by interacting with the TGFBR1 promoter. J Cell Physiol. 2018 Sep;233(9):6807-21. doi:10.1002/jcp.26431

[19] Yan X, Liu Z, Chen Y. Regulation of TGF-beta signaling by Smad7. Acta Biochim Biophys Sin 7 (Shanghai). 2009 Apr;41(4):263-72.

[20] Fukasawa H, Yamamoto T, Togawa A, Ohashi N, Fujigaki Y, Oda T, et al. Down-regulation of Smad7 expression by ubiquitin-dependent degradation contributes to renal fibrosis in obstructive nephropathy in mice. Proc Natl Acad Sci U S A. 2004 Jun;101(23):8687-92. doi:10.1073/pnas.0400035101

[21] Zhou L, McMahon C, Bhagat T, Alencar C, Yu Y, Fazzari M, et al. Reduced SMAD7 leads to overactivation of TGF-beta signaling in MDS that can be reversed by a specific inhibitor of TGF- beta receptor I kinase. Cancer Res. 2011 Feb;71(3):955-63. doi:10.1158/0008-5472.CAN-10- 2933

[22] Chapman HA. Epithelial-mesenchymal interactions in pulmonary fibrosis. Annu Rev Physiol. 2011;73:413-35. doi:10.1146/annurev-physiol-012110-142225

[23] Tzouvelekis A, Harokopos V, Paparountas T, Oikonomou N, Chatziioannou A, Vilaras G, et al. Comparative expression profiling in pulmonary fibrosis suggests a role of hypoxia-inducible factor-1alpha in disease pathogenesis. Am J Respir Crit Care Med. 2007;176(11):1108-19. doi: 10.1164/rccm.200705-683OC

[24] Zhang P, Cao L, Zhou R, Yang X, Wu M. The lncRNA Neat1 promotes activation of inflammasomes in macrophages. Nat Commun. 2019;10(1):1495. doi:10.1038/s41467-019- 09482-6

[25] Cosin-Roger J, Simmen S, Melhem H, Atrott K, Frey-Wagner I, Hausmann M, et al. Hypoxia ameliorates intestinal inflammation through NLRP3/mTOR downregulation and autophagy activation. Nat Commun. 2017;8(1):98. doi:10.1038/s41467-017-00213-3

[26] Gupta N, Sahu A, Prabhakar A, Chatterjee T, Tyagi T, Kumari B, et al. Activation of NLRP3 inflammasome complex potentiates venous thrombosis in response to hypoxia. Proc Natl Acad Sci U S A. 2017;114(18):4763-8. doi:10.1073/pnas.1620458114

[27] Freudlsperger C, Bian Y, Contag Wise S, Burnett J, Coupar J, Yang X, et al. TGF-β and NF-κB signal pathway cross-talk is mediated through TAK1 and SMAD7 in a subset of head and neck cancers. Oncogene. 2013;32(12):1549-59. doi: 10.1038/onc.2012.171

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