تاثیر کاهش بیان گیرنده کموکاینی CXCR3 بر اختلال عملکرد سلول های اندوتلیال رگ

نوع مقاله : پژوهشی اصیل

نویسندگان

1 گروه ژنتیک، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

2 مرکز قلب تهران ، دانشگاه علوم پزشکی تهران ، تهران ، ایران

چکیده
آترواسکلروز یک بیماری عروقی مزمن و عامل اصلی مرگ و میر در سراسر جهان می­باشد. اختلال در عملکرد سلول­های اندوتلیال عامل مهمی در ایجاد آترواسکلروزیز می­باشد. افزایش بیان ژن­های شاخص چسبندگی سلولی و کاهش پروتئین­های متصل کننده سلول­ها منجر به عملکرد غیرطبیعی اندوتلیوم می­شود. این تغییرات مولکولی از مهمترین نشانگرهای اختلال در سلول­های اندوتلیال و پیشرفت بیماری آترواسکلروز می­باشد. CXCR3 یک گیرنده کموکاینی G پروتئینی است که توسط سلول­های اندوتلیال بیان می­شود. نقش گیرنده CXCR3 و لیگاندهایش در عملکرد سلول­های اندوتلیالی و ایجاد بیماری­های قلبی هنوز به درستی شناخته نشده است. در این مطالعه تأثیر کاهش بیان ژن CXCR3 بر میزان بیان نشانگرهای چسبندگی (I-CAM-1 ، V-CAM-1) و اتصال محکم (TJP1) بین سلولی مورد بررسی قرار گرفت.

به منظور کاهش بیان ژن CXCR3 از DNAzyme برش دهنده بر علیه mRNA ژن CXCR3 استفاده شد. DNAzyme توسط توربوفکت به درون سلول­های HUVEC ترانسفکت شد. بعد از تایید کاهش بیان ژن CXCR3، استخراج RNA و سنتز CDNA انجام شد و سپس بیان ترانسکریپت ژن­های هدف توسط تکنیک RT-qPCR مورد ارزیابی قرار گرفت.

نتایج بدست آمده نشان داد که سطح بیان ICAM-1 وVCAM-1 به طور قابل توجهی در سلول­های ترانسفکت شده در مقایسه با سلول­های کنترل افزایش یافت در حالی که ژن TJP1 تغییر قابل توجهی نشان نداد. به نظر می­رسد که کاهش بیان ژن CXCR3 می­تواند زمینه ساز ایجاد اختلال در عملکرد سلول­های اندوتلیالی از طریق افزایش بیان مولکول­های چسبندگی شود. بنابراین، این گیرنده می­تواند به عنوان یک هدف مولکولی بالقوه برای درک بهتری از مکانیسم ایجاد بیماری آترواسکلروز در نظر گرفته­شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


1. Hansson G. Inflammation, Atherosclerosis, and Coronary Artery Disease. N Engi Med. 2005;352:1685–95.
2. Lusis AJ. Atherosclerosis. Nature. 2000;407(6801):233–41.
3. Libby P, Theroux P. Pathophysiology of Coronary Artery Disease. Basic Sci Clin. 2005;111:3481–8.
4. Park K, Park WJ. Endothelial Dysfunction : Clinical Implications in Cardiovascular Disease and Therapeutic Approaches. Cardiovasc Disord. 2015;30:1213–25.
5. Cahill PA, Redmond EM. Vascular endothelium e Gatekeeper of vessel health. Atherosclerosis. 2016;248:97–109.
6. Favero G, Paganelli C, Buffoli B, Rodella LF, Rezzani R. Endothelium and Its Alterations in Cardiovascular Diseases : Life Style Intervention. Biomed Res Int. 2014;2014.
7. Mudau M, Genis A, Lochner A, Strijdom H. Review Article Endothelial dysfunction : the early predictor of atherosclerosis. Cardiovasc J Afr. 2012;23(4):222–31.
8. Davignon J, Ganz P. Role of Endothelial Dysfunction in Atherosclerosis. Circulation. 2004;109:27–32.
9. Teixeira BC, Cauduro R, Macedo O, Correa CS, Ramis TR, Ribeiro JL, et al. Inflammatory markers , endothelial function and cardiovascular risk. J Vasc Bras. 2014;13(2):108–15.
10. Moriya J. Critical roles of inflammation in atherosclerosis. J Cardiol. 2018;1688:6.
11. Celermajert DS. Testing for endothelial dysfunction. Ann Med. 2000;293–304.
12. Tornavaca O, Chia M, Dufton N, Almagro LO, Conway DE, Randi AM, et al. ZO-1 controls endothelial adherens junctions, cell–cell tension, angiogenesis, and barrier formation. J Cell Biol. 2015;208(6):821–38.
13. Goncharov N V, Nadeev AD, Jenkins RO, Avdonin P V. Review Article Markers and Biomarkers of Endothelium : When Something Is Rotten in the State. Oxid Med Cell Longev. 2017;2017.
14. Liu Y, Woodard PK. Chemokine receptors : Key for molecular imaging of inflammation in atherosclerosis. J Nucl Cardiol. 2018;26(4):1179–81.
15. Szentes V, Gazdag M, Szokodi I, Dézsi CA. The Role of CXCR3 and Associated Chemokines in the Development of Atherosclerosis and During Myocardial Infarction. Front Immunol. 2018;9(August):1932.
16. Szentes V, Gazdag M, Szokodi I, Dézsi CA. The Role of CXCR3 and Associated Chemokines in the Development of Atherosclerosis and During Myocardial Infarction. Front Immunol. 2018;9(August):1–8.
17. Reynders N, Abboud D, Baragli A, Noman MZ, Rogister B, Niclou SP, et al. The Distinct Roles of CXCR3 Variants and Their Ligands in the Tumor Microenvironment. cells. 2019;8(613):1–17.
18. Altara R, Manca M, Brandao RD, Zeidan A, Booz GW, Zouein FA. Emerging importance of chemokine receptor CXCR3 and its ligands in cardiovascular diseases. Clin Sci. 2016;130(7):463–78.
19. Murdoch C, Monk PN, Finn A. CXC CHEMOKINE RECEPTOR EXPRESSION ON HUMAN ENDOTHELIAL CELLS. Cytokine. 1999;11(9):704–12.
20. Livak KJ, Schmittgen TD. Analysis of Relative Gene Expression Data Using Real- Time Quantitative PCR and the 2 Ϫ ⌬⌬ C T Method. METHODS. 2001;408:402–8.
21. Sitia S, Tomasoni L, Atzeni F, Ambrosio G, Cordiano C, Catapano A, et al. Autoimmunity Reviews From endothelial dysfunction to atherosclerosis. Autoimmun Rev. 2010;9(12):830–4.
22. García-lópez MÁ, Sánchez-madrid F, Rodríguez-frade JM, Mellado M, Acevedo A, García MI, et al. CXCR3 Chemokine Receptor Distribution in Normal and Inflamed Tissues : Expression on Activated. Lab Investig. 2001;81(3):409–18.
23. Gimbrone Jr M, García-Cardeña G. Endothelial Cell Dysfunction and the Pathobiology of Atherosclerosis. Circ Res. 2017;118(4):620–36.
24. Zhu X, Zou Y, Wang B, Zhu J. Blockade of CXC chemokine receptor 3 on endothelial cells protects against sepsis-induced acute lung injury. J Surg Res. 2016;6(May):1–9.
25. Billottet C, Quemener C, Bikfalvi A. CXCR3, a double-edged sword in tumor progression and angiogenesis. BBA - Rev Cancer. 2013;
26. Wang H, Li J, Zhong P, Wang S, Zhang L, Yang R, et al. Blocking CXCR3 with AMG487 ameliorates the blood-retinal barrier disruption in diabetic mice through anti-oxidative. Life Sci. 2019;228(January):198–207.
27. Wang X, Zhao Z, Zhu K, Bao R, Meng Y, Bian J, et al. Effects of CXCL4/CXCR3 on the lipopolysaccharide-induced injury in human umbilical vein endothelial cells. J Cell Physiol. 2019;234(12):22378–85.
28. Wu Q, Dhir R, Wells A. Altered CXCR3 isoform expression regulates prostate cancer cell migration and invasion. Mol Cancer. 2012;11:1–16.
29. Zhou Z, Connell MC, MacEwan DJ. TNFR1-induced NF-κB, but not ERK, p38MAPK or JNK activation, mediates TNF-induced ICAM-1 and VCAM-1 expression on endothelial cells. Cell Signal. 2007;19(6):1238–48.
30. Ledebur H, Parks T. Transcriptional Regulation the Intercellular Adesion Molecule-1 Gene by Inflammatory Cytokines in Human Endothelial Cells. Biol Chem. 1995;2(13):933–43.
31. Timmerman I, Daniel AE, Kroon J, Van Buul JD. Leukocytes Crossing the Endothelium: A Matter of Communication. Int Rev Cell Mol Biol. 2016;322:281–329.
32. Visser J, Rozing J, Sapone A, Lammers A, Fasano A. Tight junctions PermeabilityIntestinal Celiac Autoimmunity. ann N Y Acd sci. 2010;195–205.
33. Berghoff SA, Düking T, Spieth L, Winchenbach J, Stumpf SK, Gerndt N, et al. Blood-brain barrier hyperpermeability precedes demyelination in the cuprizone model. Acta Neuropathol Commun. 2017;5(1):94.
34. Złotkowska A, Andronowska A. Chemokines as the modulators of endometrial epithelial cells remodelling. Sci Rep. 2019;9(1):1–9.
35. Blankenberg S, Barbaux S, Tiret L. Adhesion molecules and atherosclerosis. Atherosclerosis. 2003;170(2):191–203.