اثر اندوتلین-1 بر بیان ژن NADPH اکسیداز از طریق گیرنده‌ی TGF-β در سلول‌های عضلات صاف آئورت انسانی

نوع مقاله : مقاله های پژوهشی

نویسندگان

1 مرکز تحقیقات آترواسکلروز، گروه بیوشیمی بالینی، دانشکده‌ی پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی جندی‌شاپور اهواز، اهواز، ایران

2 استادیار، مرکز تحقیقات آترواسکلروز، گروه بیوشیمی بالینی، دانشکده‌ی پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی جندی‌شاپور اهواز، اهواز، ایران

چکیده

قدمه: NADPH اکسیداز (Nicotinamide adenine dinucleotide phosphate oxidase یا Nox) یکی از منابع اصلی تولید رادیکال‌های آزاد اکسیژن در دیواره‌ی عروق است. اندوتلین-1، یک عامل منقبض کننده‌ی قوی است که فعالیت میتوژنیک در سلول‌های عضلات صاف عروق دارد. فعال شدن گیرنده‌ی Transforming growth factor beta (TGF-β) توسط اندوتلین-1 نقش مهمی در بیماری‌های قلبی- عروقی ایفا می‌کند. هدف از انجام این مطالعه، بررسی تغییرات بیان ژن آنزیم Nox در سلول‌های عضلات صاف تیمار شده با اندوتلین-1 در حضور مهار کننده‌ی گیرنده‌ی TGF-β بود.روش‌ها: سلول‌های عضلات صاف آئورت انسانی (Human aortic smooth muscle cells یا HA-SMCs) با اندوتلین-1 (100 نانومولار) و TGF-β (2 نانوگرم/میلی‌لیتر) در حضور و عدم حضور مهار کننده‌ی گیرنده‌ی TGF-β تیمار شدند. بیان Messenger RNA (mRNA) مربوط بهNox1 و Nox4 با استفاده از روش Real-time polymerase chain reaction (Real-time PCR) مورد ارزیابی قرار گرفت.یافته‌ها: بیان ژن Nox1 در حضور اندوتلین-1 در مقایسه با گروه شاهد افزایش یافت، اما در بیان ژن Nox4 تغییری مشاهده نشد. افزایش بیان Nox1 در حضور مهار کننده‌ی گیرنده‌ی TGF-β (10 میکرومولار) کاهش یافت.نتیجه‌گیری: نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که یکی از مکانیسم‌های افزایش بیان mRNA مربوط به Nox1 توسط اندوتلین-1 از طریق فعال‌سازی مسیر TGF-β می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

The Effect of Endothelin-1 on Gene Expression of Nicotinamide Adenine Dinucleotide Phosphate (NADPH) Oxidase via Transforming Growth Factor Beta (TGF–β) Receptor in Human Aortic Smooth Muscle Cells

نویسندگان [English]

  • Parisa Dayati 1
  • Reyhaneh Niayesh-Mehr 1
  • Alireza Jafari 1
  • Hossein Babaahmadi-Rezaei 2
1 Atherosclerosis Research Center, Department of Clinical Biochemistry, School of Medicine, Ahvaz Jundishapur University of Medical Sciences, Ahvaz, Iran
2 Assistant Professor, Atherosclerosis Research Center, Department of Clinical Biochemistry, School of Medicine, Ahvaz Jundishapur University of Medical Sciences, Ahvaz, Iran
چکیده [English]

Background: Nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADPH) oxidase (Nox) is one of the predominant sources of the production of free oxygen radicals in the vascular wall. Endothelin-1 is a potent vasoconstrictor factor that also has mitogenic activity in vascular smooth muscle cells. The activation of transforming growth factor beta (TGF–β) receptor by endothelin-1 plays an important role in cardiovascular diseases. The aim of this study was to investigate the changes of Nox gene expression in smooth muscle cells treated with endothelin-1 in the presence of the transforming growth factor beta-receptor antagonist.Methods: Human aortic smooth muscle cells (HA-SMCs) were treated with endothelin-1 (100 nM) and transforming growth factor beta (2 ng/ml) in the presence and absence of transforming growth factor beta-receptor antagonist. The mRNA expression of Nox1 and Nox4 were assessed using real-time polymerase chain reaction (PCR) technique.Findings: The gene expression of Nox1 increased in the presence of endothelin-1 compared to control group, but there was no change in gene expression of Nox4. Increasing the expression of Nox1 decreased in the presence of transforming growth factor beta-receptor antagonist (10 μM).Conclusion: The results of this study showed that activation of transforming growth factor beta pathway is one of the mechanisms for increasing the mRNA expression of Nox1 by endothelin-1.

کلیدواژه‌ها [English]

  • NADPH oxidase
  • Endothelin-1
  • Transforming growth factor beta

مراجع

  1. Bedard K, Krause KH. The NOX family of ROS-generating NADPH oxidases: Physiology and pathophysiology. Physiol Rev 2007; 87(1): 245-313.
  2. Santillo M, Colantuoni A, Mondola P, Guida B, Damiano S. NOX signaling in molecular cardiovascular mechanisms involved in the blood pressure homeostasis. Front Physiol 2015; 6: 194.
  3. Dong F, Zhang X, Wold LE, Ren Q, Zhang Z, Ren J. Endothelin-1 enhances oxidative stress, cell proliferation and reduces apoptosis in human umbilical vein endothelial cells: Role of ETB receptor, NADPH oxidase and caveolin-1. Br J Pharmacol 2005; 145(3): 323-33.
  4. Gimenez M, Schickling BM, Lopes LR, Miller FJ, Jr. Nox1 in cardiovascular diseases: Regulation and pathophysiology. Clin Sci (Lond) 2016; 130(3): 151-65.
  5. Yanagisawa M, Kurihara H, Kimura S, Tomobe Y, Kobayashi M, Mitsui Y, et al. A novel potent vasoconstrictor peptide produced by vascular endothelial cells. Nature 1988; 332(6163): 411-5.
  6. Ivey ME, Osman N, Little PJ. Endothelin-1 signalling in vascular smooth muscle: Pathways controlling cellular functions associated with atherosclerosis. Atherosclerosis 2008; 199(2): 237-47.
  7. Daub H, Weiss FU, Wallasch C, Ullrich A. Role of transactivation of the EGF receptor in signalling by G-protein-coupled receptors. Nature 1996; 379(6565): 557-60.
  8. Kamato D, Burch ML, Osman N, Zheng W, Little PJ. Therapeutic implications of endothelin and thrombin G-protein-coupled receptor transactivation of tyrosine and serine/threonine kinase cell surface receptors. J Pharm Pharmacol 2013; 65(4): 465-73.
  9. Little PJ, Burch ML, Getachew R, Al-aryahi S, Osman N. Endothelin-1 stimulation of proteoglycan synthesis in vascular smooth muscle is mediated by endothelin receptor transactivation of the transforming growth factor-[beta] type I receptor. J Cardiovasc Pharmacol 2010; 56(4): 360-8.
  10. Yang SN, Burch ML, Tannock LR, Evanko S, Osman N, Little PJ. Transforming growth factor-beta regulation of proteoglycan synthesis in vascular smooth muscle: contribution to lipid binding and accelerated atherosclerosis in diabetes. J Diabetes 2010; 2(4): 233-42.
  11. Lassegue B, San MA, Griendling KK. Biochemistry, physiology, and pathophysiology of NADPH oxidases in the cardiovascular system. Circ Res 2012; 110(10): 1364-90.
  12. Michaeloudes C, Sukkar MB, Khorasani NM, Bhavsar PK, Chung KF. TGF-beta regulates Nox4, MnSOD and catalase expression, and IL-6 release in airway smooth muscle cells. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol 2011; 300(2): L295-L304.
  13. Touyz RM, Briones AM, Sedeek M, Burger D, Montezano AC. NOX isoforms and reactive oxygen species in vascular health. Mol Interv 2011; 11(1): 27-35.
  14. Jagadeesha DK, Takapoo M, Banfi B, Bhalla RC, Miller FJ, Jr. Nox1 transactivation of epidermal growth factor receptor promotes N-cadherin shedding and smooth muscle cell migration. Cardiovasc Res 2012; 93(3): 406-13.
  15. Briones AM, Tabet F, Callera GE, Montezano AC, Yogi A, He Y, et al. Differential regulation of Nox1, Nox2 and Nox4 in vascular smooth muscle cells from WKY and SHR. J Am Soc Hypertens 2011; 5(3): 137-53.
  16. Todirita A, Manea A, Manea SA. Endothelin Type A receptor mediates endothelin-1-induced upregulation of NADPH oxidase activity in human aortic smooth muscle cells. Annals of RSCB 2013; 18(1): 44-50.
  17. Thorin E, Webb DJ. Endothelium-derived endothelin-1. Pflugers Arch 2010; 459(6): 951-8.
  18. Kamato D, Rostam MA, Bernard R, Piva TJ, Mantri N, Guidone D, et al. The expansion of GPCR transactivation-dependent signalling to include serine/threonine kinase receptors represents a new cell signalling frontier. Cell Mol Life Sci 2015; 72(4): 799-808.
  19. Ballinger ML, Ivey ME, Osman N, Thomas WG, Little PJ. Endothelin-1 activates ETA receptors on human vascular smooth muscle cells to yield proteoglycans with increased binding to LDL. Atherosclerosis 2009; 205(2): 451-7.
مجله دانشکده پزشکی اصفهان
دوره 36، شماره 474 - شماره پیاپی 474
خرداد و تیر 1397
صفحه 344-350

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 18 بهمن 1396
  • تاریخ بازنگری: 12 آبان 1403
  • تاریخ پذیرش: 17 فروردین 1401

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار