Breast cancer (BRC) is the most invasive cancer in women. Although the survival rate of BRC is gradually increasing due to improved screening systems, development of novel therapeutic targets for inhibition of BRC proliferation, metastasis and recurrence have been constantly needed. Thus, in this study, we identified overexpression of SETDB1 (SET Domain Bifurcated 1), a histone methyltransferase, in RNA-seq data of BRC derived from TCGA portal. In Gene Ontology (GO) analysis, cell migration-related GO terms were enriched, and we confirmed down-regulation of cell migration/invasion and alteration of EMT /MET markers after knockdown of SETDB1. Moreover, gene network analysis showed that SMAD7 expression is regulated by SETDB1 levels, indicating that up-regulation of SMAD7 by SETDB1 knockdown inhibited BRC metastasis. Therefore, development of SETDB1 inhibitors and functional studies may help develop more effective clinical guidelines for BRC treatment.
Background: N-myc downstream-regulated gene 2 (NDRG2), a member of a newly described family of differentiation-related genes, has been characterized as a regulator of dendritic cells. However, the role of NDRG2 on the expression and activation of transcription factors in blood cells remains poorly understood. In this study, we investigated the effects of NDRG2 overexpression on GATA-1 expression in PMAstimulated U937 cells. Methods: We generated NDRG2-overexpressing U937 cell line (U937-NDRG2) and treated the cells with PMA to investigate the role of NDRG2 on GATA-1 expression. Results: NDRG2 overexpression in U937 cells significantly induced GATA-1 expression in response to PMA stimulation. Interestingly, JAK2/STAT and BMP-4/Smad pathways associated with the induction of GATA-1 were activated in PMA-stimulated U937-NDRG2 cells. We found that the inhibition of JAK2 activation, but not of BMP-4/Smad signaling, can elicit a decrease of PMA-induced GATA-1 expression in U937-NDRG2 cells. Conclusion: The results reveal that NDRG2 promotes the expression of GATA-1 through activation of the JAK2/STAT pathway, but not through the regulation of the BMP-4/Smad pathway in U937 cells. Our findings further suggest that NDRG2 may play a role as a regulator of erythrocyte and megakaryocyte differentiation during hematopoiesis.
Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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제36권6호
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pp.460-465
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2010
Introduction: A cleft palate is a common birth defect in humans with an incidence of 1/500 to 1/1,000 births. It appears to be caused by multiple genetic and environmental factors during palatogenesis. Many molecules are involved in palate formation but the biological mechanisms underlying the normal palate formation and cleft palate are unclear. Accumulating evidence suggests that transforming growth factor $\beta$/bone morphogenetic proteins (TGF-$\beta$/BMP) family members mediate the epithelial-mesenchymal interactions during palate formation. However, their roles in palatal morphogenesis are not completely understood. Materials and Methods: To understand the roles of TGF-$\beta$/BMP signaling in vivo during palatogenesis, mice with a palatal mesenchyme- specific deletion of Smad4, a key intracellular mediator of TGF-$\beta$/BMP signaling, were generated and analyzed using the Osr2Ires-Cre mice. Results: The mutant mice were alive at the time of birth with open eyelids and complete cleft palate but died within 24 hours after birth. In skeletal preparation, the horizontal processes of the palatine bones in mutants were not formed and resulted in a complete cleft palate. At E13.5, the palatal shelves of the mutants were growing as normally as those of theirwild type littermates. However, the palatal shelves of the mutants were not elevated at E14.5 in contrast to the elevated palatal shelves of the wild type mice. At E15.5, the palatal shelves of the mutants were elevated over the tongue but did not come in contact with each other, resulting in a cleft palate. Conclusion: These results suggest that mesenchymal Smad4 mediated signaling is essential for the growth of palatal processes and suggests that TGF-$\beta$/BMP family members are essential regulators during palate development.
Although previous studies have demonstrated that BMP9 is highly capable of inducing osteogenic differentiation of mesenchymal stem cells, the molecular mechanism involved remains to be fully elucidated. In this study, we showed that BMP9 simultaneously promotes the activation of Smad1/5/8, p38 and ERK1/2 in C3H10T1/2 cells. Knockdown of Smad4 with RNA interference reduced nuclear translocation of Smad1/5/8, and disrupted BMP9-induced osteogenic differentiation. BMP9-induced osteogenic differentiation was blocked by p38 inhibitor SB203580, whereas enhanced by ERK1/2 inhibitor PD98059. SB203580 decreased BMP9-activated Smads singling, and yet PD98059 stimulated Smads singling in C3H10T1/2 cells. The effects of inhibitor were reproduced with adenovirus expressing siRNA targeted p38 and ERK1/2, respectively. Taken together, our findings revealed that Smads, p38 and ERK1/2 are involved in BMP9-induced osteogenic differentiation. Also, it is noteworthy that p38 and ERK1/2 may play opposing regulatory roles in mediating BMP9-induced osteogenic differentiation of C3H10T1/2 cells.
Hypothyroidism alone can lead to myocardial fibrosis and result in heart failure, but traditional hormone replacement therapy does not improve the fibrotic situation. Hydrogen sulfide (H2S), a new gas signaling molecule, possesses anti-inflammatory, antioxidant, and anti-fibrotic capabilities. Whether H2S could improve hypothyroidism-induced myocardial fibrosis are not yet studied. In our study, H2S could decrease collagen deposition in the myocardial tissue of rats caused by hypothyroidism. Furthermore, in hypothyroidism-induced rats, we found that H2S could enhance cystathionine-gamma-lyase (CSE), not cystathionine β-synthase (CBS), protein expressions. Finally, we noticed that H2S could elevate autophagy levels and inhibit the transforming growth factor-β1 (TGF-β1) signal transduction pathway. In conclusion, our experiments not only suggest that H2S could alleviate hypothyroidism-induced myocardial fibrosis by activating autophagy and suppressing TGF-β1/SMAD family member 2 (Smad 2) signal transduction pathway, but also show that it can be used as a complementary treatment to conventional hormone therapy.
SD rat에서 primary culture한 chondrocyte에서 발효우슬, 당귀, 두충 추출 복합물(FAAE)이 염증 및 세포사멸 조절에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. FAAE는 H2O2에 대한 세포 생존률, Smad3, Collagen type 1의 mRNA 및 단백질 발현을 증가시켰고, 염증 및 세포사멸 관련인자(NF-κB pathway, COX-2, iNOS, JNK, c-Fos, c-Jun, caspase 3, Bax, Bcl-2)의 단백질 발현을 감소시켰다. 본 연구는 FAAE가 염증 및 세포 사멸 억제를 통해 연골세포 보호효과가 있음을 시사한다.
Background: The decreased renal function is known to be associated with biological aging, of which the main pathological features are chronic inflammation and renal interstitial fibrosis. In previous studies, we reported that total saponins from Panax japonicus (SPJs) can availably protect acute myocardial ischemia. We proposed that SPJs might have similar protective effects for aging-associated renal interstitial fibrosis. Thus, in the present study, we evaluated the overall effect of SPJs on renal fibrosis. Methods: Sprague-Dawley (SD) aging rats were given SPJs by gavage beginning from 18 months old, at 10 mg/kg/d and 60 mg/kg/d, up to 24 months old. After the experiment, changes in morphology, function and fibrosis of their kidneys were detected. The levels of serum uric acid (UA), β2-microglobulin (β2-MG) and cystatin C (Cys C) were assayed with ELISA kits. The levels of extracellular matrix (ECM), matrix metalloproteinases (MMPs), tissue inhibitors of metalloproteinases (TIMPs), inflammatory factors and changes of oxidative stress parameters were examined. Results: After SPJs treatment, SD rats showed significantly histopathological changes in kidneys accompanied by decreased renal fibrosis and increased renal function; As compared with those in 3-month group, the levels of serum UA, Cys C and β2-MG in 24-month group were significantly increased (p < 0.05). Compared with those in the 24-month group, the levels of serum UA, Cys C and β2-MG in the SPJ-H group were significantly decreased. While ECM was reduced and the levels of MMP-2 and MMP-9 were increased, the levels of TIMP-1, TIMP-2 and transforming growth factor-β1 (TGF-β1)/Smad signaling were decreased; the expression level of phosphorylated nuclear factor kappa-B (NF-κB) was down-regulated with reduced inflammatory factors; meanwhile, the expression of nuclear factor erythroid 2-related factor 2-antioxidant response element (Nrf2-ARE) signaling was aggrandized. Conclusion: These results suggest that SPJs treatment can improve age-associated renal fibrosis by inhibiting TGF-β1/Smad, NFκB signaling pathways and activating Nrf2-ARE signaling pathways and that SPJs can be a potentially valuable anti-renal fibrosis drug.
후지 전체의 정렬 평가에 필요한 정렬각도의 정상치를 측정하기 위하여, 정형외과적 질환이 없고 육안 또는 방사선 검사에서 각기형이 없는 것으로 판단되는 소형견 사체(말티즈, 푸들, 시추, 요크셔테리어) 의 후지 60개를 사용하였다. 각각의 후지를 완전히 신장시켜 전면 방사선 사진을 촬영하였으며, 이를 통해 기계적경골대퇴골각도(mechanical tibiofemoral angle, mTFA), 기계적중족경골각도 (mechanical metatarsotibial angle (mMTTA) 기계축-대퇴각도(mechanical axis-femur angle (MAFA), 기계축-중족각도(mechanical axis-metatarsus angle (MAMTA)을 측정하였으며, 무릎관절과 뒷발목관절의 기계축변위(mechanical axis deviation, SMAD or TMAD)의 평균값과 95% 신뢰구간 값을 전체 그리고 품종별로 측정하였다. 소형견 전체의 mTFA, MTTA, MAFA, MAMTA의 95% 신뢰구간 값은 각각 $5.7-7.4^{\circ}$, $-2.2--0.8^{\circ}$, $3.5-4.5^{\circ}$, $1.0-2.0^{\circ}$였으며, SMAD와 TMAD는 2.1-2.7%, 0.5-1.0%로 측정되었다. 본 연구에서 제시한 소형견의 후지정렬 측정법과 정상치는 소형견종의 후지 각기형의 진단 및 평가, 수술 계획에 있어 유용하게 사용될 수 있을 것이라 사료된다.
Yongwei Piao;So Yoon Yun;Zhicheng Fu;Ji Min Jang;Moon Jung Back;Ha Hyung Kim;Dae Kyong Kim
Molecules and Cells
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제46권9호
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pp.558-572
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2023
Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) will be the third leading cause of death worldwide by 2030. One of its components, emphysema, has been defined as a lung disease that irreversibly damages the lungs' alveoli. Treatment is currently unavailable for emphysema symptoms and complete cure of the disease. Hyaluronan (HA) and proteoglycan link protein 1 (HAPLN1), an HA-binding protein linking HA in the extracellular matrix to stabilize the proteoglycan structure, forms a bulky hydrogel-like aggregate. Studies on the biological role of the full-length HAPLN1, a simple structure-stabilizing protein, are limited. Here, we demonstrated for the first time that treating human alveolar epithelial type 2 cells with recombinant human HAPLN1 (rhHAPLN1) increased TGF-β receptor 1 (TGF-β RI) protein levels, but not TGF-β RII, in a CD44-dependent manner with concurrent enhancement of the phosphorylated Smad3 (p-Smad3), but not p-Smad2, upon TGF-β1 stimulation. Furthermore, rhHAPLN1 significantly increased sirtuins levels (i.e., SIRT1/2/6) without TGF-β1 and inhibited acetylated p300 levels that were increased by TGF-β1. rhHAPLN1 is crucial in regulating cellular senescence, including p53, p21, and p16, and inflammation markers such as p-NF-κB and Nrf2. Both senile emphysema mouse model induced via intraperitoneal rhHAPLN1 injections and porcine pancreatic elastase (PPE)-induced COPD mouse model generated via rhHAPLN1-containing aerosols inhalations showed a significantly potent efficacy in reducing alveolar spaces enlargement. Preclinical trials are underway to investigate the effects of inhaled rhHAPLN1-containing aerosols on several COPD animal models.
Microglia are emerging as critical regulators of innate immune responses in AD and other neurodegenerative disorders, highlighting the importance of understanding their molecular and cellular mechanisms. We attempted to determine the role of crosstalk signaling between $IFN-{\gamma}$ and $TGF-{\beta}$ in $A{\beta}$ clearance by microglia cells. We used in vitro and in vivo mouse models that recapitulated acute and chronic aspects of microglial responses to $A{\beta}$ peptides. We showed that crosstalk signaling between $TGF-{\beta}$ and Smad2 was an important mediator of neuro-inflammation. These findings suggest that microglial $TGF-{\beta}$ activity enhances the pathological progression to AD. As $TGF-{\beta}$ displays broad regulatory effects on beneficial microglial functions, the activation of inflammatory crosstalk signaling between $TGF-{\beta}$ and Smad2 may be a promising strategy to restore microglial functions, halt the progression of $A{\beta}$-driven pathology, and prevent AD development.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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