Toll-like receptors (TLRs) play a critical role in the induction of innate immune responses that are essential for host defense against invading microbial pathogens. In general, TLRs have two major downstream signaling pathways, namely MyD88- and TRIF-dependent pathways, leading to the activation of nuclear factor-${\kappa}B$ (NF-${\kappa}B$) and interferon regulatory factor 3 (IRF3) and the expression of inflammatory mediators. TLR4 dimerization is required for the activation of downstream signaling pathways and may be one of the first lines of regulation in activating TLR-mediated signaling pathways. In this paper, the molecular targets of curcumin, 6-shogaol, and cinnamaldehyde in TLR signaling pathways will be discussed. Curcumin, 6-shogaol, and cinnamaldehyde with ${\alpha},{\beta}$-unsaturated carbonyl groups inhibit the dimerization of TLR4 induced by lipopolysaccharide, resulting in the downregulation of NF-${\kappa}B$ and IRF3. These results suggest that phytochemicals with the structural motif conferring Michael addition inhibit TLR4 dimerization, suggesting a novel mechanism for the anti-inflammatory activity of phytochemicals.
Zhu, Lirong;Huang, Yangliang;Hu, Yuming;Tang, Qian;Zhong, Yi
The Korean Journal of Pain
/
v.34
no.1
/
pp.47-57
/
2021
Background: Lumbar disc herniation (LDH) is a common cause of radicular pain, but the mechanism is not clear. In this study, we investigated the engagement of toll-like receptor 4 (TLR4) and the nuclear factor-kappa B (NF-κB) in radicular pain and its possible mechanisms. Methods: An LDH model was induced by autologous nucleus pulposus (NP) implantation, which was obtained from coccygeal vertebra, then relocated in the lumbar 4/5 spinal nerve roots of rats. Mechanical and thermal pain behaviors were assessed by using von Frey filaments and hotplate test respectively. The protein level of TLR4 and phosphorylated-p65 (p-p65) was evaluated by western blotting analysis and immunofluorescence staining. Spinal microglia activation was evaluated by immunofluorescence staining of specific relevant markers. The expression of proand anti-inflammatory cytokines in the spinal dorsal horn was measured by enzyme linked immunosorbent assay. Results: Spinal expression of TLR4 and p-NF-κB (p-p65) was significantly increased after NP implantation, lasting up to 14 days. TLR4 was mainly expressed in spinal microglia, but not astrocytes or neurons. TLR4 antagonist TAK242 decreased spinal expression of p-p65. TAK242 or NF-κB inhibitor pyrrolidinedithiocarbamic acid alleviated mechanical and thermal pain behaviors, inhibited spinal microglia activation, moderated spinal inflammatory response manifested by decreasing interleukin (IL)-1β, IL-6, tumor necrosis factor-α expression and increasing IL-10 expression in the spinal dorsal horn. Conclusions: The study revealed that TLR4/NF-κB pathway participated in radicular pain by encouraging spinal microglia activation and inflammatory response.
Park, Ok-Jin;Shin, Seung-Yun;Chung, Chong-Pyoung;Ku, Young;Choi, Young-Nim;Kim, Kack-Kyun
International Journal of Oral Biology
/
v.31
no.1
/
pp.1-6
/
2006
The primary cause of periodontitis is plaque-associated anaerobic gram-negative bacteria. As shown in the patients with defects in the number or function of neutrophils, innate immunity plays an important role in resistance to bacterial infection and periodontitis. Toll-like receptor 4(TLR4) is one of the key receptors that recognize the molecular patterns of microbes and initiate innate immune response. To understand the role of TLR4 in the pathogenesis of periodontitis, we investigated whether Asp299Gly of TLR4 mutation is associated with periodontitis in Korean population. Subjects for this study included 90 healthy subjects and 98 periodontitis patients. The Asp299Gly mutation was screened by PCR-Restriction Fragment Length Polymorphism(RFLP) of genomic DNA from blood cells using a primer that creates a NcoI restriction site only in the mutant allele. The Asp299Gly mutation was not found in all subjects tested. Our results suggest that the Asp299Gly mutation of TLR4 is very rare in a Korean population. Further mutation screening may be required to determine the role of TLR4 in the pathogenesis of periodontitis.
Nam, Yoonjin;Bae, Jinhyung;Jeong, Ji Hoon;Ko, Sung Kwon;Sohn, Uy Dong
Journal of Ginseng Research
/
v.42
no.4
/
pp.540-548
/
2018
Background: Acute hepatic failure is a life-threatening critical condition associated with rapid deterioration of liver function and liver transplantation. Several studies have shown that Panax ginseng Mayer has antidiabetic and hepatoprotective effects. However, the hepatoprotective effect of ginseng berry is still unveiled. In this study, we evaluated the hepatoprotective effects of ultrasonication-processed ginseng berry extract (UGBE) on acute hepatic failure model in rats. Methods: Ginseng berry extract (GBE) was ultrasonically processed. The GBE, silymarin, and UGBE were orally administered to male Sprague-Dawley rats for 4 wk. Twenty-four h after the last administration, rats were challenged with D-galactosamine (D-GalN)/lipopolysaccharide (LPS). Results: After ultrasonication, the component ratio of ginsenosides Rg2, Rg3, Rh1, Rh4, Rk1, Rk3, and F4 in GBE had been elevated. Administration of UGBE significantly increased the survival rate of D-GalN/LPS-challenged rats. Pretreatment with UGBE significantly decreased serum alanine aminotransferase, aspartate aminotransferase, and total bilirubin levels in D-GalN/LPS-challenged rats in a dose-dependent manner. The levels of enzymatic markers for oxidative stress (superoxide dismutase, glutathione peroxidase, catalase, and glutathione) were increased by UGBE treatment in a dose-dependent manner. Tumor necrosis factor alphalevel, inducible nitric oxide synthase activities, and nitric oxide productions were reduced by UGBE treatment. In addition, hemeoxygenase-1 levels in liver were also significantly increased in the UGBE-treated group. The protein expression of toll-like receptor 4 was decreased by UGBE administration. Hematoxylin and eosin staining results also supported the results of this study showing normal appearance of liver histopathology in the UGBE-treated group. Conclusion: UGBE showed a great hepatoprotective effect on D-GalN/LPS-challenged rats via the toll-like receptor 4 signaling pathway.
The purpose of this study was to determine whether a single bout of aerobic exercise affects the expression level of toll-like receptor4 (TLR4), IL-6, TNF-${\alpha}$, and suppressor of cytokine signaling-3 (SOCS-3) expression in rat hindlimb muscles depending on fiber types. To accomplish this, thirteen 7-wk Balb/c male mice were randomly assigned to an experimental group or a control group. The exercise protocol consisted of a single bout of treadmill exercise (inclination $10^{\circ}$, speed 17 cm/sec 10 min, 33 cm/sec 10 min, 50 cm/sec) and the animals were killed 24 hr after the exhaustion protocol. The level of TLR4, IL-6, TNF-${\alpha}$, and SOCS-3 mRNA expression was measured by quantitative real-time PCR in soleus and plantaris muscles. A single bout of aerobic treadmill exercise increased TLR4 mRNA expression in the soleus muscle (p<0.05), whereas plantaris TLR4 mRNA expression did not change. Additionally, acute exercise led to a significant increase in IL-6, TNF-${\alpha}$, and SOCS-33 mRNA in the soleus muscle, while transcripts of these genes were not affected by exercise in the plantaris muscle. In conclusion, expression level of several immune-related genes such as TLR4, cytokines, and SOCS-3 is regulated by acute exercise in a fiber type specific manner.
Lee, Jeon-Soo;Lee, Joo Young;Lee, Mi Young;Hwang, Daniel H.;Youn, Hyung Sun
Molecules and Cells
/
v.25
no.2
/
pp.253-257
/
2008
Acrolein is a highly electrophilic ${\alpha},{\beta}$-unsaturated aldehyde present in a number of environmental sources, especially cigarette smoke. It reacts strongly with the thiol groups of cysteine residues by Michael addition and has been reported to inhibit nuclear $factor-{\kappa}B$ ($NF-{\kappa}B$) activation by lipopolysaccharide (LPS). The mechanism by which it inhibits $NF-{\kappa}B$ is not clear. Toll-like receptors (TLRs) play a key role in sensing microbial components and inducing innate immune responses, and LPS-induced dimerization of TLR4 is required for activation of downstream signaling pathways. Thus, dimerization of TLR4 may be one of the first events involved in activating TLR4-mediated signaling pathways. Stimulation of TLR4 by LPS activates both myeloid differential factor 88 (MyD88)- and TIR domain-containing adapter inducing $IFN{\beta}$ (TRIF)-dependent signaling pathways leading to activation of $NF-{\kappa}B$ and IFN-regulatory factor 3 (IRF3). Acrolein inhibited $NF-{\kappa}B$ and IRF3 activation by LPS, but it did not inhibit $NF-{\kappa}B$ or IRF3 activation by MyD88, inhibitor ${\kappa}B$ kinase $(IKK){\beta}$, TRIF, or TNF-receptor-associated factor family member-associated $NF-{\kappa}B$ activator (TANK)-binding kinase 1 (TBK1). Acrolein inhibited LPS-induced dimerization of TLR4, which resulted in the down-regulation of $NF-{\kappa}B$ and IRF3 activation. These results suggest that activation of TLRs and subsequent immune/inflammatory responses induced by endogenous molecules or chronic infection can be modulated by certain chemicals with a structural motif that enables Michael addition.
Our body's immune system has defense mechanisms against pathogens such as viruses and bacteria. Immune responses are primarily initiated by the activation of toll-like receptors (TLRs). In particular, TLR4 is well-characterized and is known to be activated by gram-negative bacteria and tissue damage signals. TLR4 requires myeloid differentiation factor 2 (MD2) as a co-receptor to recognize its ligand, lipopolysaccharides (LPS), which is an extracellular membrane component of gram-negative bacteria. Gambogic acid is a xanthonoid isolated from brownish or orange resin extracted from Garcinia hanburyi. Its primary effect is tumor suppression. Since inflammatory responses are related to the development of cancer, we hypothesized that gambogic acid may regulate TLR4 activation. Our results demonstrated that gambogic acid decreased the expression of pro-inflammatory cytokines ($TNF-{\alpha}$, IL-6, IL-12, and $IL-1{\beta}$) in both mRNA and protein levels in bone marrow-derived primary macrophages after stimulation with LPS. Gambogic acid did not inhibit the activation of Interferon regulatory factor 3 (IRF3) induced by TBK1 overexpression in a luciferase reporter gene assay using IFN-${\beta}$-PRD III-I-luc. An in vitro kinase assay using recombinant TBK1 revealed that gambogic acid did not directly inhibit TBK1 kinase activity, and instead suppressed the binding of LPS to MD2, as determined by an in vitro binding assay and confocal microscopy analysis. Together, our results demonstrate that gambogic acid disrupts LPS interaction with the TLR4/MD2 complex, the novel mechanism by which it suppresses TLR4 activation.
Objective: Milk production is one of the most desirable traits in livestock. Recently, the toll-like receptor (TLR) has been identified as a candidate gene for milk traits in cows. So far, there is no information concerning the contribution of this gene in milk traits in sheep. This study was designed to investigate the TLR 4 gene polymorphisms in Barki ewes in Egypt and then correlate that with milk traits in order to identify potential single nucleotide polymorphisms (SNPs) for these traits in sheep. Methods: A part of the ovine TLR 4 gene was amplified in Barki ewes, to identify the SNPs. Consequently; Barki ewes were genotyped using polymerase chain reaction-single strand conformation polymorphism protocol. These genotypes were correlated with milk traits, which were the daily milk yield (DMY), protein percentage (PP), fat percentage (FP), lactose percentage, and total solid percentage (TSP). Results: Age and parity of the ewe had a significant effect (p<0.05 or p<0.01) on DMY, FP, and TSP. The direct sequencing identified a missense mutation located in the coding sequence of the gene (rs592076818; c.1710C>A) and was predicted to change the amino acid sequence of the resulted protein (p.Asn570Lys). The association analyses suggested a significant effect (p<0.05) of the TLR genotype on the FP and PP, while the DMY tended to be influenced as well (p = 0.07). Interestingly, the presence of the G allele tended to increase the DMY (+40.5 g/d) and significantly (p<0.05 or p<0.01) decreased the FP (-1.11%), PP (-1.21%), and TSP (-7.98%). Conclusion: The results of this study suggested the toll-like receptor 4 (TLR4) as a candidate gene to improve milk traits in sheep worldwide, which will enhance the ability to understand the genetic architecture of genes underlying SNPs that affect such traits.
Klebsiella pneumoniae is an opportunistic and clinically significant emerging pathogen. We investigated the relative roles of Toll-like receptor (TLR) 2 and TLR4 in initiating host defenses against K. pneumoniae. TLR2 knockout (KO), TLR4 KO, TLR2/4 double KO (DKO), and wild-type (WT) mice were inoculated with K. pneumoniae. Mice in each group were sacrificed after either 12 or 24h, and the lungs, liver, and blood were harvested to enumerate bacterial colony-forming units (CFU). Cytokine and chemokine levels were analyzed using enzyme-linked immunosorbent assay and real-time PCR, and pneumonia severity was determined by histopathological analysis. Survival was significantly shortened in TLR4 KO and TLR2/4 DKO mice compared with that of WT mice after infection with $5{\times}10^3CFU$. TLR2 KO mice were more susceptible to infection than WT mice after exposure to a higher infectious dose. Bacterial burdens in the lungs and liver were significantly higher in TLR2/4 DKO mice than in WT mice. Serum $TNF-{\alpha}$, MCP-1, MIP-2, and nitric oxide levels were significantly decreased in TLR2/4 DKO mice relative to those in WT mice, and TLR2/4 DKO mice showed significantly decreased levels of $TNF-{\alpha}$, IL-6, MCP-1, and inducible nitric oxide synthase mRNA in the lung compared with those in WT mice. Collectively, these data indicate that TLR2/4 DKO mice were more susceptible to K. pneumoniae infection than single TLR2 KO and TLR4 KO mice. These results suggest that TLR2 and TLR4 play cooperative roles in lung innate immune responses and bacterial dissemination, resulting in systemic inflammation during K. pneumoniae infection.
Aloe-emodin (AE) is the major bioactive component in aloe and known to exhibit anti-inflammatory activities. However, it has not been elucidated whether its anti-inflammatory potency can contribute to the elimination of obesity. The aim of the current study is to investigate the effect of AE on toll-like receptor 4 (TLR4) pathways in the presence of lipopolysaccharide (LPS) in 3T3-L1 adipocytes. 3T3-L1 adipocytes were treated with AE ($0-20{\mu}M$) for one hour, followed by LPS treatment for 30 min and then, adipokine mRNA expression levels were measured. Next, TLR4-related molecules were measured in LPS-stimulated 3T3-L1 adipocytes. AE significantly decreased the mRNA expression of the tumor necrosis $factor-{\alpha}$ ($TNF-{\alpha}$), interleukin-6 (IL-6), and monocyte chemoattractant protein-1 (MCP-1) in a dose-dependent manner. Moreover, AE suppressed TLR4 mRNA expression. Further study showed that AE could suppress the nuclear $factor-{\kappa}B$ ($NF-{\kappa}B$) and phosphorylation of extracellular receptor-activated kinase (pERK). The results of this study suggest that AE directly inhibits $TLR4/NF-{\kappa}B/ERK$ signaling pathways and decreases the inflammatory response in adipocytes.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.