丝氨酸蛋白酶抑制剂因子 1（SPLUNC1）在先天免疫中发挥重要作用。TLR2 是一种模式识别受体，能够识别多种微生物相关分子模式。TLR2 激动剂能够诱导人肺上皮细胞中 SPLUNC1 的表达。丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）/激活蛋白-1（AP-1）信号通路在 TLR2 激动剂诱导的基因表达中发挥重要作用。本研究旨在探讨 MAPK/AP-1 信号通路是否参与 TLR2 激动剂诱导的 SPLUNC1 表达。 我们使用 TLR2 激动剂 Pam3CSK4 处理人肺上皮细胞系 A549。结果表明，Pam3CSK4 能够剂量依赖性地上调 SPLUNC1 的表达，并激活 MAPK/AP-1 信号通路。使用 MAPK/AP-1 信号通路抑制剂预处理细胞能够抑制 Pam3CSK4 诱导的 SPLUNC1 表达。此外，过表达或抑制 c-Jun 和 JunD，AP-1 的两个关键转录因子，能够分别上调或下调 SPLUNC1 的表达。 综上所述，这些结果表明 MAPK/AP-1 信号通路参与 TLR2 激动剂诱导的 SPLUNC1 表达，提示 MAPK/AP-1 信号通路可能是治疗肺部感染的潜在靶点。
MAPK/AP-1 activation mediates TLR2 agonist-induced SPLUNC1 expression in human lung epithelial cells.
机构信息
Department of Medicine, National Jewish Health, University of Colorado Denver, Denver, CO 80206, USA.
出版信息
Mol Immunol. 2011 Dec;49(3):415-22. doi: 10.1016/j.molimm.2011.08.005. Epub 2011 Sep 6.
BACKGROUND
Short Palate Lung and Nasal epithelium Clone 1 (SPLUNC1) is a newly described host defense protein, primarily expressed in large airway epithelial cells. Reduced SPLUNC1 has been reported in allergic and cigarette smoke-exposed airways. We found that Mycoplasma pneumoniae increases SPLUNC1 in airway epithelium in part via activating TLR2-NF-κB pathway. However, the contribution of additional signaling pathways to TLR2-mediated SPLUNC1 expression remains unclear. In the present study, we investigated if TLR2-induced mitogen-activated protein kinase (MAPK)/activator protein-1 (AP-1) signaling regulates SPLUNC1 expression in human lung epithelial cells.
METHODS
Human lung epithelial NCI-H292 cells were stimulated with a TLR2 agonist Palmitoyl (3)-Cys-Ser-Lys (4)-OH (Pam(3)CSK(4)). MAPK/AP-1 activation and its role in SPLUNC1 regulation were investigated by Western blot, c-Jun activation assay, chromatin immunoprecipitation (ChIP) and real-time PCR. SPLUNC1 promoter activity was assessed by a luciferase reporter assay.
RESULTS
Pam(3)CSK(4) increased SPLUNC1 expression in NCI-H292 cells in a dose- and time-dependent manner, and enhanced SPLUNC1 promoter activity. Pam(3)CSK(4)-treated cells demonstrated activated MAPK and c-Jun compared to untreated cells. ChIP assay indicated increased c-Jun binding to the SPLUNC1 promoter following Pam(3)CSK(4) stimulation. Inhibition of ERK1/2 significantly reduced Pam(3)CSK(4)-mediated c-Jun activation and SPLUNC1 expression.
CONCLUSIONS
Our results for the first time demonstrate that TLR2-mediated MAPK/AP-1 activation up-regulates lung epithelial SPLUNC1 expression at the transcriptional level. Understanding SPLUNC1 gene regulation should provide more specific therapeutic targets to restore deficient SPLUNC1 production in diseased airways.
背景
短腭肺和鼻上皮克隆 1（SPLUNC1）是一种新描述的宿主防御蛋白，主要在大气道上皮细胞中表达。在过敏和香烟烟雾暴露的气道中，已经报道 SPLUNC1 减少。我们发现肺炎支原体通过激活 TLR2-NF-κB 途径部分增加气道上皮中的 SPLUNC1。然而，其他信号通路对 TLR2 介导的 SPLUNC1 表达的贡献尚不清楚。在本研究中，我们研究了 TLR2 诱导的丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）/激活蛋白-1（AP-1）信号是否调节人肺上皮细胞中的 SPLUNC1 表达。
方法
用 TLR2 激动剂棕榈酰（3）-Cys-Ser-Lys（4）-OH（Pam（3）CSK（4））刺激人肺上皮细胞 NCI-H292。通过 Western blot、c-Jun 激活测定、染色质免疫沉淀（ChIP）和实时 PCR 研究 MAPK/AP-1 激活及其在 SPLUNC1 调节中的作用。通过荧光素酶报告基因测定评估 SPLUNC1 启动子活性。
结果
Pam（3）CSK（4）以剂量和时间依赖的方式增加 NCI-H292 细胞中 SPLUNC1 的表达，并增强 SPLUNC1 启动子活性。与未处理的细胞相比，用 Pam（3）CSK（4）处理的细胞显示出激活的 MAPK 和 c-Jun。ChIP 测定表明，在用 Pam（3）CSK（4）刺激后，c-Jun 结合到 SPLUNC1 启动子上增加。ERK1/2 的抑制显著降低了 Pam（3）CSK（4）介导的 c-Jun 激活和 SPLUNC1 表达。
结论
我们的研究结果首次表明，TLR2 介导的 MAPK/AP-1 激活可在上转录水平上调肺上皮 SPLUNC1 的表达。了解 SPLUNC1 基因调节应提供更具体的治疗靶点，以恢复疾病气道中缺乏的 SPLUNC1 产生。
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