Исследователи в Калифорнийском университете, Медицинская школа Сан-Диего обнаружила, что многозадачный белок по имени FoxO1 имеет другую важную, но ранее неизвестную функцию: Это непосредственно взаимодействует с макрофагами, вызывая воспалительную реакцию, которая может привести к устойчивости к инсулину и диабету. Наоборот, это также генерирует петлю отрицательной обратной связи, которая может ограничить повреждение от чрезмерного воспаления.Результаты исследования Джерольдом М. Олефским, Мэриленд, Партнер Дин для Научных Дел и преподаватель Медицины и коллеги издаются в проблеме 2 ноября Журнала EMBO.FoxO1 принадлежит группе известных факторов транскрипции, критических к определению исхода клеток.
Более раннее исследование показало, что FoxO1 помогает управлять экспрессией генов, вовлеченной в диабет, рак и старение. Один необычный аспект FoxO1 – то, что выделение к инсулину заставляет клетки исключать белок из своих ядер, инактивируя его.Olefsky и коллеги провели крупный обзор упорядочивания, чтобы найти все места в геноме человека, где FoxO1 связывает с и влияет на гены.
Они обнаружили приблизительно 10 000 мест, но одна группа немедленно привлекла их внимание: воспалительный путь в макрофаге – тип лейкоцита, который принимает внутрь иностранных захватчиков и является крупным игроком в системе иммунной реакции.Ученые обнаружили, что FoxO1 независимо связывает с промоторной областью гена для подобного Потерям receptor4 (TLR4), белок на поверхности макрофагов, действующей, чтобы связать с и признать микробно полученные молекулы. «TLRs являются воротами к воспалительной сигнализации в макрофаге.
Они начинают реакцию воспаления», сказал Олефский. «Обнаружение, что FoxO1 регулирует их, является довольно критическим обнаружением».Специфично, Олефский сказал, что FoxO1 ведет себя как наполняющий агент. «Это вооружило макрофаг и готовый». Это сам по себе – не обязательно проблема. Действительно, это – вероятно, часть нормальной функции FoxO1.
Но у людей, страдающих от ожирения или диабета 2 типа, FoxO1 может усилить уже существующую проблему хронического воспаления. Это уже может сделать избыточные макрофаги еще более чувствительным, чрезвычайно проливным бензином в воспалительном огне.
Инициирование воспалительной реакции FoxO1 также начинает процесс окончания его – по крайней мере, в здоровых системах. «FoxO1 наполняет макрофаги, чтобы избыточно ответить на воспаление, но очевидно Вы не хотите, чтобы это продолжалось очень долго», сказал Олефский. «Таким образом, макрофаг отсасывает воспалительные цитокины, уходящие, чтобы сделать их вещь, но эти цитокины также возвращаются и работают над макрофагом, побуждая FoxO1 оставить ядро и деактивироваться. Это – довольно прочная реакция, хотя обычно Вам нужна больше чем одна из этих петель отрицательной обратной связи, чтобы управлять процессом».
Открытие роли FoxO1 добавляет другой важный элемент к более полному пониманию того, как воспалительный процесс и работа иммунной системы, сказал Олефский. Это помогает объяснить, как ожирение и диабет 2 типа, приводящие к сниженной сигнализации инсулина, могут привести к расширенному воспалению.Практические применения для новых результатов исследования менее ясны.
FoxO1 не является типичной целью терапевтических препаратов. Производители лекарственного средства должны были бы разработать новый метод, чтобы вмешаться в FoxO1. «Маленькая молекула могла бы сделать это», сказал Олефский. «Это возможно, но прямо сейчас это – неизвестное».Соавторами бумаги является Уцюйян Фань, Хидетэка Моринэга и Юнджу Бэй из Подразделения Метаболизма Эндокринологии, Медицинского факультета в Сан-Диего UC; Джейн Дж.
Ким из Подразделения Метаболизма Эндокринологии, Медицинского факультета и Отделения Педиатрии в Сан-Диего UC и Детской больнице Rady Сан-Диего; Натаниэль Дж. Спэнн, Свен Гейнц и Кристофер К. Гласс из Отделения Клеточной и Молекулярной Медицины в Сан-Диего UC.
Это исследование финансировалось частично грантами от Национальных Институтов Здоровья и Проекта Программы Открытия Калифорнийского университета с соответствием фондам от Pfizer Incorporated.Источник: Калифорнийский университет, медицинские науки Сан-Диего