システム生物学によって、年齢と共に変化したTGFβシグナリングが炎症性刺激に対する保護を現象させることが分かった

Hodgson, David;...;Proctor, Carole J.(2019.1, PLOS COMPUTATIONAL BIOLOGY)[Systems biology reveals how altered TGF beta signalling with age reduces protection against pro-inflammatory stimuli]

理由

炎症性サイトカイン6

概要

変形性関節症(OA)は複数の分子シグナリング経路の調節不全による変性症状である。このような調節不全は軟骨、膜性の滑らかな摩擦の少ない関節である、滑らかで保護用の組織への損傷の結果生じる。マトリックス金属プロテアーゼ(MMPs)、特にMMP-13は軟骨損傷の重要な要素であるタイプ2コラーゲンの除去に必要な酵素である。トランスフォーミング増殖因子(TGF-β)は炎症性サイトカイン調節性MMP発現に対する保護を行う。2つのTGF-βタイプ1受容体(Alk1/Alk5)の比率の変化を伴い、この変化によってTGF-βは関節の恒常性の保護的な役割を失う結果になる。実際に、TGF-βはマウスモデルでのOAの突然の進行に関係のある関節編成を促進する。しかしながら、TGF-βは炎症反応に対する保護のメカニズムと、この年齢によってどのように変化するかは、あまり研究されていない。TGF-βシグナリングは複雑なので、系が年齢でどのように変化するかを調べるために、実験的かつ計算的出力を組み合わせるシステムバイオロジーを使った。実験によって、炎症性刺激処理した軟骨細胞におけるTGF-βの抑制効果はAlk5を必要とする。計算モデルによって、2つの独立したメカニズムがTGF-βと炎症性シグナリング経路間のクロストークを説明するのに必要である。OA患者組織のマイクロアレイデータの新しいメタ解析はヒトOAのサイトスケープネットワークの代表の作成に用いられ、炎症の重要性を明らかにする。マイクロアレイネットワークによってモデルされた遺伝子を組み合わせることで、OAの進行に関する異なるシグナリング経路間のクロストークの全体の外観を与える。

雑記

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