TLR9 は、マウスアレルギー性気道炎症において NLRP3 イン フラマソームの活性化と酸化ストレスを媒介する

TLR9 mediates the activation of NLRP3 inflammasome and oxidative stress in murine allergic airway inflammation.

• Cui-Cui Zhao
• Qiu-Meng Xie
• Juan Xu
• Xue-Bo Yan
• Xiao-Yun Fan
• Hui-Mei Wu

抄録

Toll-like receptor 9 (TLR9)が気道炎症を媒介することが報告されているが、その機序はよくわかっていない。本研究では、TLR9 が NLRP3 イン フラマソームと酸化ストレスを制御しているかどうかを、マウスアレルギー性気道炎および Raw264.7 細胞を用いて明らかにすることを目的とした。C57BL/6 を背景とした雌性野生型マウス（WT）と TLR9 マウスを用いて OVA を投与してアレルギー性気道炎症を誘導し、S.aureus を用いて TLR9 をノックダウンしたマウスとノックダウンしていないマウスを用いて Raw264.7 細胞を刺激した。その結果、TLR9の欠失は、炎症細胞の浸潤や杯細胞の過形成を含むOVA誘発性のアレルギー性気道炎症を効果的に抑制することが示された。一方、野生型マウス（WT）では、TLR9 欠失により、NLRP3、カスパーゼ-1(p20)、成熟IL-1βの発現、IL-1βおよびIL-18の分泌が明らかに抑制された。また、酸化マーカーである8-OhDGとニトロチロシンの発現は、OVAを投与したWTマウスでは増加していましたが、TLR9欠損はこれらの増加を有意に抑制していました。また、TLR9 のノックダウンにより、S.aureus 誘導による NLRP3 イン フラマソームの活性化と酸化ストレスが抑制されることが明らかになった。以上の結果から、TLR9 は NLRP3 イン フラマソームの活性化と酸化ストレスを介してアレルギー性気道炎症を仲介している可能性が示唆されました。

Toll-like receptor 9 (TLR9) has been reported to mediate airway inflammation, however, the underlying mechanism is poorly understood. In the present study, our objective was to reveal whether TLR9 regulates NLRP3 inflammasome and oxidative stress in murine allergic airway inflammation and Raw264.7 cells. Female wild type(WT)and TLR9mice on C57BL/6 background were used to induce allergic airway inflammation by challenge of OVA, and Raw264.7 cells with or without TLR9 knockdown by small interfering RNA (siRNA) were stimulated by S.aureus. The results demonstrated that deletion of TLR9 effectively attenuated OVA-induced allergic airway inflammation including inflammatory cells infiltration and goblet cell hyperplasia. Meanwhile, OVA-induced protein expression of NLRP3, caspase-1(p20) and mature IL-1β, as well as secretion of IL-1β and IL-18 in wild type mice (WT) was obviously suppressed by TLR9 deficiency. Concomitantly, the expression of oxidative markers 8-OhDG and nitrotyrosine was increased in OVA-challenged WT mice, while TLR9 deficiency significantly inhibited such increase. Similarly, in the in vitro study, we found that knockdown of TLR9 markedly suppressed S.aureus-induced activation of NLRP3 inflammasome and oxidative stress in Raw264.7 cells. Collectively, our findings indicated that TLR9 may mediate allergic airway inflammation via activating NLRP3 inflammasome and oxidative stress.

Copyright © 2020 Elsevier Ltd. All rights reserved.