利用藥理性改善cftr缺陷小鼠中的PPAR-γ訊息路徑而減緩疾病嚴重程度

Gregory S Harmon1, et al. Nature Medicine 16: 313-318, 2010

報告者：謝妙禧                           時間：14:10~15:00, May. 26, 2010

講評老師：蔡曜聲老師       地點：Room 601

摘要：

囊狀纖維化是一種遺傳疾病，主要是因第七對染色體cftr的突變，導致原本調控頂膜上皮細胞的氯離子通道的功能失調，使得大量的黏膜累積在氣管或是管腔。本篇研究囊狀纖維化所使用的動物是cftr 基因剔除的老鼠，這隻老鼠會因黏液累積在腸中而死亡，必須給予標準的飼料以及GoLYTELY來維持生命，作者首先利用gene ontology分析cftr^-/-老鼠和正常老鼠中的結腸上皮細胞基因表現，發現在cftr^-/-老鼠表現較低的基因參與脂質代謝，以及也偵測ppar-dependent gene expression。接下來作者利用合成的PPAR-g ligand rosiglitazone去給予老鼠發現比單純給予水的老鼠存活率有上升，以及用qPCR分析小鼠結腸上皮細胞中PPAR下游調控基因的表現量也有上升。其次作者在針對結腸上皮細胞中的PPAR做深入研究，故產出一隻只在結腸上皮細胞不表現PPARg的小鼠，此小鼠不論是否給予rosiglitazone牠的存活率以及PPAR下游調控基因表現皆未提升。接下來作者也去調查與碳酸氫鹽產生相關的基因car2及 car4，發現不論是在結腸上皮細胞或是肺細胞其cftr^-/-老鼠皆因餵食rosiglitazone而使表現量皆上升，以及餵食rosiglitazone的小鼠其碳酸氫鹽的分泌情形也較多。接下來作者利用chromatin immunoprecipitation(ChIP)實際去分析PPAR參與調控基因表現的量，發現受PPAR影響下游的基因只有Acaaib Mgll，但其他並未影響。故作者再去分析與PPAR交互作用的coactivator TRAP220，發現PPAR會與TRAP220共同去調控DNA表現。接下來作者去看脂肪代謝是否會在cftr有缺陷的老鼠中扮演一個重要的角色，利用氣相層析和液相層析純化出正常小鼠以及cftr^-/-小鼠結腸上皮細胞的15-HETE和15-keto PGE，發現15-keto PGE在cftr^-/-小鼠表現量較少，且用15-keto PGE處理結腸上皮細胞株實驗可提升PPAR下游基因angptl4的表現。綜合以上結果說明在cftr^-/-小鼠，因其cftr缺陷影響15-keto-PGE2的表現，進而使PPARg所調控的下游基因表現量降低，而使得黏液過多累積在細胞表面。

參考資料：

1. O’Sullivan, B.P. & Freedman, S.D. Cystic fibrosis. Lancet 373, 1891–1904 (2009).
2. Gulbins E. Lipids control mucus production in cystic fibrosis. Nat Med. 6,267-268(2010).