• BMB Reports
• /
• 제38권1호
• /
• pp.9-16
• /
• 2005

Transforming Growth Factor (TGF)-$\beta$ family, including TGF-$\beta$, bone morphorgenic protein (BMP), and activn, plays an important role in essential cellular functions such as proliferation, differentiation, apoptosis, tissue remodeling, angiognesis, immune responses, and cell adhesions. TGF-$\beta$ predominantly transmits the signals through serine/threonine receptor kinases and cytoplasmic proteins called Smads. Since the discovery of TGF-$\beta$ in the early 1980s, the dysregulation of TGF-$\beta$/Smad signaling has been implicated in the pathogenesis of human diseases. Among signal transducers in TGF-$\beta$/Smad signaling, inhibitory Smads (I-Smads), Smad6 and Smad7, act as major negative regulators forming autoinhibitory feedback loops and mediate the cross-talking with other signaling pathways. Expressions of I-Smads are mainly regulated on the transcriptional levels and post-translational protein degradations and their intracellular levels are tightly controlled to maintain the homeostatic balances. However, abnormal levels of I-Smads in the pathological conditions elicit the altered TGF-$\beta$ signaling in cells, eventually causing TGF-$\beta$-related human diseases. Thus, exploring the molecular mechanisms about the regulations of I-Smads may provide the therapeutic clues for human diseases induced by the abnormal TGF-$\beta$ signaling.

• Molecules and Cells
• /
• 제38권1호
• /
• pp.20-25
• /
• 2015

TGF-${\beta}$ regulates pleiotropic cellular responses including cell growth, differentiation, migration, apoptosis, extracellular matrix production, and many other biological processes. Although non-Smad signaling pathways are being increasingly reported to play many roles in TGF-${\beta}$-mediated biological processes, Smads, especially receptor-regulated Smads (R-Smads), still play a central mediatory role in TGF-${\beta}$ signaling for epithelial-mesenchymal transition. Thus, the biological activities of R-Smads are tightly regulated at multiple points. Inhibitory Smad (I-Smad also called Smad7) acts as a critical endogenous negative feedback regulator of Smad-signaling pathways by inhibiting R-Smad phosphorylation and by inducing activated type I TGF-${\beta}$ receptor degradation. Roles played by Smad7 in health and disease are being increasingly reported, but the molecular mechanisms that regulate Smad7 are not well understood. In this study, we show that E3 ubiquitin ligase Itch acts as a positive regulator of TGF-${\beta}$ signaling and of subsequent EMT-related gene expression. Interestingly, the Itch-mediated positive regulation of TGF-${\beta}$ signaling was found to be dependent on Smad7 ubiquitination and its subsequent degradation. Further study revealed Itch acts as an E3 ubiquitin ligase for Smad7 polyubiquitination, and thus, that Itch is an important regulator of Smad7 activity and a positive regulator of TGF-${\beta}$ signaling and of TGF-${\beta}$-mediated biological processes. Accordingly, the study uncovers a novel regulatory mechanism whereby Smad7 is controlled by Itch.

• Molecules and Cells
• /
• 제40권3호
• /
• pp.211-221
• /
• 2017

Transforming growth factor ${\beta}1$ $(TGF{\beta}1)/Smad4$ signaling plays a pivotal role in maintenance of the dynamic balance between bone formation and resorption. The microRNA miR-155 has been reported to exert a significant role in the differentiation of macrophage and dendritic cells. The goal of this study was to determine whether miR-155 regulates osteoclast differentiation through $TGF{\beta}1/Smad4$ signaling. Here, we present that $TGF{\beta}1$ elevated miR-155 levels during osteoclast differentiation through the stimulation of M-CSF and RANKL. Additionally, we found that silencing Smad4 attenuated the upregulation of miR-155 induced by $TGF{\beta}1$. The results of luciferase reporter experiments and ChIP assays demonstrated that $TGF{\beta}1$ promoted the binding of Smad4 to the miR-155 promoter at a site located in 454 bp from the transcription start site in vivo, further verifying that miR-155 is a transcriptional target of the $TGF{\beta}1/Smad4$ pathway. Subsequently, TRAP staining and qRT-PCR analysis revealed that silencing Smad4 impaired the $TGF{\beta}1$-mediated inhibition on osteoclast differentiation. Finally, we found that miR-155 may target SOCS1 and MITF to suppress osteoclast differentiation. Taken together, we provide the first evidence that $TGF{\beta}1/Smad4$ signaling affects osteoclast differentiation by regulation of miR-155 expression and the use of miR-155 as a potential therapeutic target for osteoclast-related diseases shows great promise.

• 생명과학회지
• /
• 제22권10호
• /
• pp.1371-1377
• /
• 2012

신장섬유화는 내 외부적인 요인들에 의해 발생하며, 그 요인들에 의해 염증이 생기고 지속적인 손상이 일어날 경우 신기능의 상실이 유발된다. 또한 신장섬유화는 세포 외 기질의 과다축적, TGF-${\beta}$나, TNF-${\alpha}$, IL-1과 같은 사이 토카인에 의해 발생하며, TGF-${\beta}$는 신장 섬유화의 과정과 Type I collagen과 fibronectin, PAI-1을 포함한 섬유화 관련 인자들의 발현 유도에 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 TGF-${\beta}$를 처리한 신장섬유화 유도 모델에서 Moringa oleifera Lam 추출물에 대한 섬유화 관련 인자들의 영향을 확인하였다. 실험 결과 TGF-${\beta}$로 유도된 신장 섬유화 세포에서 모링가 추출물이 fibronectin, Type I collagen과 PAI-1의 단백질 및 mRNA 발현을 저해하였으며, 모링가 추출물 중 모링가 뿌리추출물이 가장 영향이 있는 것으로 확인 되었다. 모링가 뿌리추출물이 어떠한 기전을 통하여 섬유화 관련 인자들의 발현을 조절하는지 알아보기 위한 TGF-${\beta}$로 유도된 $T{\beta}RII$ 및 그 하위 기전의 인산화 정도를 확인한 실험에서 모링가 뿌리추출물이 TGF-${\beta}$로 유도된 $T{\beta}RII$과 그 하위기전의 Smad4, ERK의 인산화를 저해하였다. 그러나 TGF-${\beta}$에 의해 유도된 JNK와 p38, PI3K/AKT의 인산화에는 영향이 없었다. 따라서 모링가 뿌리추출물이 TGF-${\beta}$로 유도된 신장 섬유아세포에서 $T{\beta}RII$와 그 하위 기전인 Smad4, ERK를 통해서 Type I collagen 과 fibronectin, PAI-1의 발현을 조절하여 섬유화를 저해 한다는 것을 예상할 수 있다. 결론적으로 모링가 뿌리추출물이 섬유화 치료 및 완화에 좋은 물질이 될 수 있을 것으로 생각된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
• /
• 제58권1호
• /
• pp.18-24
• /
• 2005

연구배경 : 기관지 결핵의 주요 합병증인 기관지 협착은 기도폐쇄에 의한 호흡곤란을 초래하거나 천식이나 폐암으로 오인되는 등의 임상적 문제를 가진다. 본 연구는 기관지 결핵 환자를 대상으로 치료 후 기관지 협착이 발생한 군과 발생하지 않은 군간에 치료 전후의 $IFN-{\gamma}$ 및 $TGF-{\beta}$의 혈청 및 기관지 세척액 농도를 비교함으로써 $IFN-{\gamma}$ 및 $TGF-{\beta}$의 농도와 기관지 협착 발생과의 연관성을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : 기관지 내시경을 통한 세균학적 검사 및 조직검사로 기관지 결핵으로 진단받은 16명의 환자를 대상으로 치료 전후에 기관지 세척술을 포함한 기관지 내시경술을 시행하였으며 $IFN-{\gamma}$와 $TGF-{\beta}$의 혈청 및 기관지 세척액에서의 농도를 측정하였다. 동일한 방법으로 건강한 성인 대조군 10명에서 혈청 및 기관지 세척액의 $IFN-{\gamma}$와 $TGF-{\beta}$ 농도를 측정하였다. 결 과 : 기관지 결핵 환자군에서 대조군에 비해 기관지 세척액의 $IFN-{\gamma}$(108.55 pg/ml vs undetectable, median)와 $TGF-{\beta}$ 농도(60.80 pg/ml vs undetectable, median)가 유의하게 증가되어 있었다(p<0.05). 치료 후 시행한 기관지 내시경 소견에서 섬유화로 인한 기관지 협착이 남은 환자가 7명 이었고 나머지 9명은 후유증 없이 치유된 소견을 보였다. 기관지 협착을 보인 환자군이 협착이 남지 않은 군에 비해 치료 전의혈청 $TGF-{\beta}$ 농도(847.67 pg/ml vs 1140.30 pg/ml, median)가 낮았으며 또한 치료 후에 더 많이 감소하였다(${\Delta}381.08pg/ml$ vs ${\Delta}191.47pg/ml$, median)(p<0.05). 결 론 : 증가된 기관지 세척액의 $IFN-{\gamma}$와 $TGF-{\beta}$ 농도는 기관지 결핵의 발생기전과 관련이 있을 것으로 생각되며 치료 경과에서 섬유화로 인한 기관지 협착의 발생 유무는 혈청 $TGF-{\beta}$의 치료 전 농도 및 치료 후 농도 변화와 연관성이 있을 것으로 추정된다.

• 한국융합학회논문지
• /
• 제9권5호
• /
• pp.91-97
• /
• 2018

본 연구는 25% 에탄올에 손상된 간조직에서 $TGF-{\beta}_1$와 c-Myc, Erb-B2, $Thymosin-{\beta}_4$ 유전자의 발현을 알아 보고자 실시 하였다. 실험군은 2군으로 나누어 25% 에탄올로 간 손상을 유발한 실험군과 정제수를 투여한 대조군으로 나누어 실험하였다. 검사 결과는 25% 에탄올를 투여 했던 실험군은 대조군에 비하여 $TGF-{\beta}_1$, c-Myc 및 $Thymosin-{\beta}_4$ 유전자의 발현 증가를 알 수 있었으며 Erb-B2 유전자는 뚜렷한 발현을 알 수 없었다. 또한 손상된 간 조직에서 헤마톡실린 에오진 염색을 통한 세포 손상을 관찰 할 수 있었다. 결론적으로 기존 임상에서 간 기능 관련 질병 예방과 질환 판정 시 혈청학적, 조직학적 검사 외에 $TGF-{\beta}_1$, c-Myc 및 $Thymosin-{\beta}_4$의 분자 진단 기법에 의한 유전자 발현 상태를 융합 검사함으로써 간 질환 판정의 보조 자료로 활용 될 수 있을 것으로 사료 된다.

• Biomolecules & Therapeutics
• /
• 제31권4호
• /
• pp.434-445
• /
• 2023

We investigated whether FTY-720 might have an effect on bleomycin-induced pulmonary fibrosis through inhibiting TGF-β1 pathway, and up-regulating autophagy. The pulmonary fibrosis was induced by bleomycin. FTY-720 (1 mg/kg) drug was intraperitoneally injected into mice. Histological changes and inflammatory factors were observed, and EMT and autophagy protein markers were studied by immunohistochemistry and immunofluorescence. The effects of bleomycin on MLE-12 cells were detected by MTT assay and flow cytometry, and the related molecular mechanisms were studied by Western Blot. FTY-720 considerably attenuated bleomycin-induced disorganization of alveolar tissue, extracellular collagen deposition, and α-SMA and E-cadherin levels in mice. The levels of IL-1β, TNF-α, and IL-6 cytokines were attenuated in bronchoalveolar lavage fluid, as well as protein content and leukocyte count. COL1A1 and MMP9 protein expressions in lung tissue were significantly reduced. Additionally, FTY-720 treatment effectively inhibited the expressions of key proteins in TGF-β1/TAK1/P38MAPK pathway and regulated autophagy proteins. Similar results were additionally found in cellular assays with mouse alveolar epithelial cells. Our study provides proof for a new mechanism for FTY-720 to suppress pulmonary fibrosis. FTY-720 is also a target for treating pulmonary fibrosis.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
• /
• 제37권3호
• /
• pp.207-216
• /
• 2010

목 적: Small interfering RNA (siRNA)를 이용하여 homeobox (HOXA) 10 유전자의 발현이 억제된 일차배양 자궁내막 세포를 이용하여 자궁내막 탈락막화 (decidualization)에 HOXA유전자를 포함한 세포 내 신호전달기전을 분석하고자 하였다. 연구방법: 본원 산부인과에서 자궁내막 질환 이외의 이유로 전자궁 적출술을 받은 환자의 자궁내막 조직을 채취한다. $37^{\circ}C$에서 20분간 Trypsin-EDTA를 처리하여 단일세포로 분리한 후 10% fetal bovine serum이 첨가된 DMEM/F12 배지를 이용하여 24시간 동안 $37^{\circ}C$ 5% $CO_2$ 배양기 안에서 배양한다. 배양된 자궁내막 세포를 HOXA10 siRNA로 첨가한 후 TGF-${\beta}1$을 10 ng/mL 농도로 48시간 첨가하여 탈락막화를 유도한다. 배양된 자궁내막 세포에서 reverse transcription polymerase chain reaction을 이용하여 HOXA10, prolactin, cyclooxygenase (COX)-2, peroxisome proliferator-activated receptor (PPAR)-$\gamma$ 및 wingless-type MMTV integration site family (Wnt)의 발현을 관찰하였다. 결 과: HOXA10의 경우 transforming growth factor (TGF)-${\bata}1$과 HOXA10 siRNA를 처리하지 않은 대조군에 비하여 TGF-${\beta}1$을 처리한 군에서 약 1.8배 가량 발현양의 증가를 보였다. 자궁내막 탈락막 표지인자로 알려져 있는 prolactin의 경우 TGF-${\beta}1$을 처리한 경우 대조군에 비하여 유의한 발현의 증가를 보였으며 HOXA10 siRNA를 처리한 군에 있어서는 TGF-${\beta}1$을 첨가하더라도 prolactin mRNA의 발현양의 증가를 관찰할 수 없었다. 또한 자궁내막 세포의 분화인자로 알려져 있는 COX-2의 발현 역시 HOXA10 siRNA를 처리한 군에 있어서 mRNA 발현양이 유의하게 감소하였으며 TGF-${\beta}1$을 처리하여도 발현의 증가를 관찰할 수 없었다. Wnt4의 경우 HOXA10 siRNA를 이용하여 HOXA10의 발현을 억제한 경우 대조군에 비하여 유의하게 mRNA의 발현양이 감소하였으며 이러한 발현양의 감소는 TGF-${\beta}1$을 처리하여도 증가됨을 관찰할 수 없었다. PPAR$\gamma$의 발현은 HOXA10 siRNA의 처리와 관계없이 TGF-${\beta}1$에 의하여 감소하는 것을 관찰할 수 있었다. 결 론: Progesterone에 의하여 자궁내막 상피세포에서 분비되는 것으로 알려져 있는 TGF-${\beta}1$에 의한 자궁내막 기질세포의 분화 (탈락막화)는 HOXA10 및 Wnt에 의하여 조절되는 것으로 생각된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
• /
• 제79권3호
• /
• pp.143-152
• /
• 2016

Background: Idiopathic pulmonary fibrosis (IPF) is a progressive and lethal lung disease characterized by the accumulation of excessive fibroblasts and myofibroblasts in the extracellular matrix. The transforming growth factor ${\beta}1$ (TGF-${\beta}1$)-induced epithelial-to-mesenchymal transition (EMT) is thought to be a possible source of fibroblasts/myofibroblasts in IPF lungs. We have previously reported that apolipoprotein A1 (ApoA1) has anti-fibrotic activity in experimental lung fibrosis. In this study, we determine whether ApoA1 modulates TGF-${\beta}1$-induced EMT in experimental lung fibrosis and clarify its mechanism of action. Methods: The A549 alveolar epithelial cell line was treated with TGF-${\beta}1$ with or without ApoA1. Morphological changes and expression of EMT-related markers, including E-cadherin, N-cadherin, and ${\alpha}$-smooth muscle actin were evaluated. Expressions of Smad and non-Smad mediators and TGF-${\beta}1$ receptor type 1 ($T{\beta}RI$) and type 2 ($T{\beta}RII$) were measured. The silica-induced lung fibrosis model was established using ApoA1 overexpressing transgenic mice. Results: TGF-${\beta}1$-treated A549 cells were changed to the mesenchymal morphology with less E-cadherin and more N-cadherin expression. The addition of ApoA1 inhibited the TGF-${\beta}1$-induced change of the EMT phenotype. ApoA1 inhibited the TGF-${\beta}1$-induced increase in the phosphorylation of Smad2 and 3 as well as that of ERK and p38 mitogen-activated protein kinase mediators. In addition, ApoA1 reduced the TGF-${\beta}1$-induced increase in $T{\beta}RI$ and $T{\beta}RII$ expression. In a mouse model of silica-induced lung fibrosis, ApoA1 overexpression reduced the silica-mediated effects, which were increased N-cadherin and decreased E-cadherin expression in the alveolar epithelium. Conclusion: Our data demonstrate that ApoA1 inhibits TGF-${\beta}1$-induced EMT in experimental lung fibrosis.

• IMMUNE NETWORK
• /
• 제14권3호
• /
• pp.156-163
• /
• 2014

Interleukin (IL) 17 is produced by T-helper (Th) 17 with a vigorous effect on cells of the immune system playing important roles in pathogenesis of immune-mediated diseases, including autoimmune disorders and cancers. Therefore, the aim of current study was to determine the serum levels of IL-6, IL-17, and transforming growth factor beta (TGF-${\beta}$) in Iranian bladder cancer patients, and to correlate them with disease status. Blood samples were collected from 40 bladder cancer patients and 38 healthy individuals with no history of malignancies or autoimmune disorders. The serum levels of IL-6, IL-17, and TGF-${\beta}$ were measured by the enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). The results showed that the levels of IL-17 (p<0.0001) and TGF-${\beta}$ (p<0.0001) were significantly lower in the patients compared to the controls. No significant differences in the level of serum IL-6 (p=0.16) was observed between the patients and controls. In addition, demographic characteristics between control and patients groups were not significantly different. As most of the cases studied in this investigation were in stage I and II, it is concluded that reduced Th17-related cytokines can be used as indicators for following the course and clinical stages of bladder carcinoma progress and immune response to cancer.