Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.

Methodenartikel

Vaststelling van het transcriptieprofiel van psoriasiforme cutane in-vitro met behulp van HaCaT-cellen gestimuleerd met een combinatie van cytokines

5K weergaven

⸱

DOI:

10.3791/61537

⸱

15 maart 2021

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1State Key Laboratory of Biotherapy and Cancer Center, West China Hospital, West China Medical School, Sichuan University and Collaborative Innovation Center for Biotherapy, 2Department of Cardiovascular Medicine, West China Hospital, Sichuan University

* These authors contributed equally

In dit artikel

Samenvatting

Dit artikel presenteert een methode voor het opzetten van een in vitro psoriasiform cutaan inflammatoir model op transcriptieniveau met behulp van een combinatie van vijf cytokines (IL-17A, IL-22, IL-1α, TNF-α, OSM) op de HaCaT-cellijn.

Samenvatting

Psoriasis is een veel voorkomende chronische inflammatoire huidziekte die wordt gemedieerd door aangeboren en adaptieve immuunsystemen, gekenmerkt door abnormale proliferatie en differentiatie van epidermale keratinocyten en infiltratie van ontstekingscellen. Huidspecifieke keratinocyten zijn belangrijke deelnemers aan aangeboren immuniteit, reageren op immuuncellen en omgevingsstimulatie, en spelen daardoor een belangrijke rol in de immunopathogenese van psoriasis. Hier presenteren we een methode voor het induceren van psoriasiforme keratinocytenontsteking op transcriptieniveau met HaCaT-cellijn met behulp van vijf pro-inflammatoire cytokinecombinaties (M5-combinatie), waaronder IL-17A, IL-22, IL-1α, TNF-α en oncostatine M. De resultaten tonen aan dat door M5-combinatie geïnduceerde HaCaT-cellen verhoogde niveaus van antimicrobiële peptiden (BD2, S100A7, S100A8 en S100A9), chemokines en cytokines (CXCL1, CXCL2, CXCL8, CCL20, IL-1β, IL-6 en IL-18). De mRNA-niveaus van keratinocytendifferentiatiemarkers (Keratin1, Keratin10, Filaggrin en Loricrin) waren neerwaarts gereguleerd, wat consistent was met de transcriptoomgegevens afgeleid van psoriasis-achtige keratinocyten. De hier beschreven methode stelt dus een in vitro psoriasiforme huidontsteking op transcriptieniveau vast en draagt bij aan het onderzoek naar moleculaire pathogenese van psoriasis.

Inleiding

Psoriasis is een veel voorkomende niet-besmettelijke chronische inflammatoire huidziekte die wordt veroorzaakt door een ontregelde immuunrespons, die de keratinocyten aantast die voornamelijk de epidermis1 vormen, gekenmerkt door abnormaal snelle vermenigvuldiging van keratinocyten met hyperkeratose en parakeratose. Psoriasis treft ongeveer 3% van de wilde wereldpopulatie2. De ziektelast wordt verder verhoogd door verschillende comorbiditeiten, waaronder hart- en vaatziekten en het metabool syndroom veroorzaakt door het syndroom3.

Epidermis is samengesteld uit vijf lagen keratinocyten en ondergaan morfologische verandering met differentiatieproces: de laag basaal, stratum spinosum, stratum granulosum, stratum lucidum (te vinden op handpalmen en voetzolen) en stratum corneum hier beschreven van het binnen- tot buitenoppervlak4. Verandering in epidermisdifferentiatie leidt tot een verstoorde huidbarrière, wat belangrijk is voor de pathogenese van huidontstekingsziekten 5,6,7,8. Keratinocyten spelen een cruciale rol bij het behoud van een intacte epidermale barrière om waterverlies te voorkomen en tegen omgevingstriggers zoals blootstelling aan UVB, allergenen en ziekteverwekkers9. Gezonde individuen vertonen een evenwicht tussen proliferatie van basale cellen en afschilfering van het stratum corneum, terwijl meerdere huidziekten, waaronder psoriasis, worden gekenmerkt door een onevenwichtigheid van dit complexe mechanisme10.

Keratinocyten vormen niet alleen een barrièrefunctie, maar zijn ook een cruciaal onderdeel van het immuunsysteem van de huid. In de immunopathogenese van psoriasis leidt activering van huidbewoner Type 1 helper T-cellen (Th1) en Type 17 helper T-cellen (Th17) tot een verhoogde productie van respectievelijk IFN-γ en IL-17A. Deze cytokinen induceren een verhoogde synthese van chemokines (CCL20, CXCL1/2/8/9/10/11), antimicrobiële peptiden (BD2, LL37, S100A7/8/9/12) en andere ontstekingsfactoren (TNF-α, IL-6, IFN-β) in keratinocyten, wat leidt tot de rekrutering van meer Th1, Th17 en neutrofielen in de huid, waardoor de IL-17/IL23-as11 verder wordt versterkt. De overspraak tussen keratinocyten en immuuncellen is verantwoordelijk voor de inductie en het onderhoud van psoriasis11.

Complexe cytokinenetwerken zijn beschreven bij psoriasis en de centrale rol van pro-inflammatoire cytokinen (zoals IL-23, IL-22, IL-17, IL-1α, oncostatine M (OSM) en TNF-α) geproduceerd door infiltratie van immuuncellen is benadrukt12,13. Eerdere studies hebben inderdaad aangetoond dat verhoogde niveaus van IL-17A, IL-22, IL-1α, TNF-α en OSM een profiel van psoriasiform induceerden op normale menselijke epidermale keratinocyten in vitro14.

Onsterfelijke keratinocytcellijnen (HaCaT) die gemakkelijker kunnen worden verkregen en gekweekt dan primaire keratinocyten met een betere reproduceerbaarheid, zijn veel gebruikt voor de studie van psoriasis 15,16,17,18,19,20. Anders dan humaan papillomavirus16 E6/E7 getransformeerde HEK001- en KerTr-cellen, is de HaCaT-cellijn in staat om differentiatiegenproducten tot expressie te brengen, waaronder keratine1 (KRT1), keratine10 (KRT10), loricrine en filaggrine 20,21,22, waardoor een veelbelovend hulpmiddel wordt geboden dat vergelijkbaar is met primaire keratinocyten om de regulatie van keratinisatie en pro-inflammatoire te bestuderen.

KRT5/14 is het belangrijkste type I-type II keratinepaar dat tot expressie komt in proliferatieve basale keratinocyten, terwijl gedifferentieerde keratinocyten in de suprabasale lagen KRT5/14 downreguleren en KRT1/10 tot expressie brengen als het belangrijkste keratinepaar23. Bij vergelijking van psoriasislaesie met een gezonde huid omvatten de veranderingen in keratine-expressie dalingen in KRT1/1024,25 en verhogingen in KRT5/14 in de psoriatische epidermis26, gekenmerkt door hyperproliferatie en parakeratose27. Loricrine is een terminaal differentiërend structureel eiwit dat meer dan 70% van de verhoornde envelop omvat, draagt bij aan de beschermende barrièrefunctie van de hoornlaag28, dons gereguleerd in de huid van psoriasispatiënten29. Filaggrine komt tot expressie in de laatste stadia van keratinocytendifferentiatie en is betrokken bij de aggregatie van een steigerachtige verhoornde envelop30, verminderde expressie in de huid van psoriasislaesies29.

Over het algemeen was ons doel om een inflammatoir keratinocytenmodel in HaCaT-cellen te genereren met behulp van een cytokinecombinatie die in staat zal zijn om synergetisch enkele kenmerken van huidlaesies van psoriasis samen te vatten, waaronder het initiëren van een immuunrespons, proliferatie en differentiatie van keratinocyten.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

Voer stap 1 tot en met 3 uit onder steriele toestand. Al het kweekmedium bevatte 0,1 mg/ml penicilline en streptomycine.

1. Voorbereiding van de cellen

  1. Zaai 1 x 106 HaCaT-cellen in 10 ml Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM) aangevuld met 10% foetaal runderserum (FBS) in 100 mm celkweekschaaltje. Incubeer de kweekschaal gedurende 2 dagen bij 37 °C in een bevochtigde 5% CO2 -incubator.
  2. Wanneer de cultuur ongeveer 80% samenvloeiing bereikt, verwijdert u het medium voorzichtig uit de kweekschaal en wast u de cellen met 5 ml 1x fosfaatgebufferde zoutoplossing (PBS). Schud de kweekschaal voorzichtig met de hand.
  3. Verwijder PBS en voeg 2 ml 0,25% trypsine-EDTA-oplossing toe aan de cellen. Schud de kweekschaal voorzichtig om de oplossing de monolaag cellen volledig te laten bedekken.
  4. Incubeer de cellen bij 37 °C in een bevochtigde 5 % CO2 -incubator gedurende 5 minuten totdat de cellen zichtbaar zijn losgemaakt van het oppervlak van de kweekschaal onder fasecontrastmicroscopie.
    OPMERKING: De morfologie van cellen moet er rond uitzien. Als de cellen niet goed losgemaakt zijn, incubeer dan gedurende een extra periode van 5 minuten samen met handmatig roeren.
  5. Zodra de cellen zijn losgemaakt, voegt u 5 ml DMEM plus 10% FBS toe om trypsine te inactiveren en verzamelt u de celsuspensie in een centrifugebuis van 50 ml met behulp van een pipet.
  6. Centrifugeer de buis met de celsuspensie op 180 x g gedurende 5 min. Decanteer de bovengrondse.
  7. Voeg 10 ml DMEM plus 10% FBS-medium toe aan de pellet en pipetteer het medium voorzichtig op en neer om de cellen in suspensie te brengen.

2. Celzaaien in de plaat met 6 putjes

  1. Zaai de cellen met een dichtheid van 2,0 x 105 cellen/putje in een kweekplaat met 6 putjes.
  2. Incubeer de 6-putjes kweekplaat bij 37 °C in een bevochtigde 5% CO2 -incubator een nacht voordat u de M5-combinatiestimulatie uitvoert om de cellen aan de plaat te laten hechten.

3. M5-stimulatie van HaCaT-cellen

  1. Bereid een M5-cytokinecombinatiemengmedium dat 10 ng/ml recombinant IL-17A-, IL-22-, IL-1α-, TNF-α- en oncostatine-M-eiwit in DMEM bevat dat 2% FBS bevat.
    OPMERKING: De M5-combinatie bestond uit recombinatie van IL-17A, IL-22, IL-1α, TNF-α en oncostatine M. De synergetische werking van de M5-combinatie recapituleert enkele kenmerken van psoriasis, zoals opregulatie van chemokinen en de productie van antimicrobiële peptiden31.
  2. Verwijder na een nacht celkweek de supernatant en pipetteer 2 ml M5-combinatiemengmedium in elk putje.
  3. Ga door met het kweken van de cellen; cellysaten werden verzameld om 24 uur voor mRNA-kwantificering (stap 4) of kweeksupernatans werden verzameld om 48-72 uur voor de bepaling van cytokineniveaus door middel van ELISA-assay 32,33,34,35,36,37 (stap 6).

4. Oogst mRNA van M5 gestimuleerde HaCaT-cellen

  1. Zuig de M5 combinatiemix medium op en was eenmaal met 1-2 ml koude PBS.
  2. Aspireer PBS en voeg 1 ml in de handel verkrijgbare guanidiumisothiocyanaatoplossing rechtstreeks toe aan de kweekschaal om de cellen te lyseren.
  3. Pipetteer het lysaat meerdere keren op en neer om het te homogeniseren en breng het cellysaat over in een microcentrifugebuis van 1,5 ml. Laat 5 minuten op kamertemperatuur staan.
  4. Voeg 200 μL chloroform toe, schud de tube krachtig gedurende ongeveer 20 s en incubeer het monster gedurende 5 minuten bij kamertemperatuur.
  5. Centrifugeer bij 12.000 x g gedurende 10 minuten bij 4 °C.
  6. Breng de waterige fase over in een verse microcentrifugebuis van 1,5 ml.
  7. Voeg 500 μL isopropanol toe aan de waterige fase en meng voorzichtig. Laat 5 minuten op kamertemperatuur staan.
  8. Centrifugeren bij 10.000 x g gedurende 15 minuten bij 4 °C.
  9. Aspireer isopropanol op en voeg 1 ml 75% ethanol toe. Was de korrel één keer.
  10. Centrifugeren bij 7.500 x g gedurende 5 minuten bij 4 °C. Giet de ethanol af en laat de pellets aan de lucht drogen.
  11. Voeg 30 μL DEPC behandeld water toe aan de RNA-pellet. Bereid je voor op RT-PCR-detectie.

5. Analyse van mRNA-expressie door Real-Time PCR

  1. Voer cDNA-synthese uit met 1 μg totaal RNA met behulp van een in de handel verkrijgbare kit volgens de instructies van de fabrikant.
    OPMERKING: 1 μg totaal RNA voor SYBR Green RT-PCR-test.
  2. Bereid het PCR-reactiemengsel voor. 12,5 μl SYBR premix EX Taq II, 1 μl PCR Forward Primer (10 μM), 1 μl PCR Reverse Primer (10 μM), 2 μg cDNA en 8,5 μl dH2O. Het uiteindelijke volume is 25 μL per reactie.
    OPMERKING: Lijst met primersequenties van genen die zijn gebruikt voor RT-PCR-analyse in deze studie wordt weergegeven in tabel 1.
  3. Incubeer in een thermocycler. De cycluscondities omvatten een denatureringsstap bij 95 °C gedurende 30 s, 40 cycli van 95 °C gedurende 5 s, 60 °C gedurende 30 s, 72°C gedurende 20 s en een analyse van de smeltcurve.
  4. Analyseer RT-PCR-experimentgegevens door relatieve verschillen in genexpressie te berekenen op basis van Ct-waarden (drempelcyclus) met behulp van 2-ΔΔCT-vergelijkingen. Gebruik β-actine als interne controle voor RT-PCR relatieve kwantitatieve genexpressiestandaardisatie.

6. Oogsten van celcultuur supernatans voor ELISA

  1. Pipetteer elk celkweekmedium in een microcentrifugebuis van 1,5 ml.
  2. Centrifugeer bij 1500 x g gedurende 10 minuten bij 4 °C.
  3. Aliquot het bovenstaande en onmiddellijk bewaren bij -80 °C.

7. Analyse van de expressie van cytokines door ELISA

  1. Volg de instructies van de fabrikant om alle reagentia, werkstandaard en monsters voor te bereiden. Een drievoudige seriële verdunning van de standaard met monsterverdunningsmiddel variërend van 2.000 tot 2,74 pg/ml. Verdun de monsters 1:2 met monsterverdunningsmiddel.
  2. Voeg 100 μL standaard en monster per putje toe. Dek de putjes af met een deksel en sluit de plaat af met paraffinefolie. Incubeer gedurende 2,5 uur bij kamertemperatuur.
  3. Gooi de oplossing na 2,5 uur weg. Voeg 300 μL wasbuffer toe aan elk putje van de plaat gedurende 3 minuten en zuig op. Herhaal het proces nog vier keer. Keer na de laatste wasbeurt de plaat om en tik op absorberend papier om de resterende vloeistof te verwijderen.
  4. Voeg 100 μL van de detectie-antilichaamoplossing toe aan elk putje. Incubeer de plaat op een shaker gedurende 2 uur bij 37 °C.
    OPMERKING: In elke ELISA-kit wordt een biotinyleerde detectie-antilichaamoplossing bereid.
  5. Zuig elk putje van de plaat op en was het vijf keer met 300 μL wasbuffer. Keer na de laatste wasbeurt de plaat om en tik op absorberend papier om de resterende vloeistof te verwijderen.
  6. Voeg 100 μL HRP-Streptavidin-conjugaat toe aan elk putje. Incubeer gedurende 45 minuten bij kamertemperatuur en schud zachtjes.
  7. Gooi de oplossing weg door na de incubatie met een pipet op te zuigen. Was elk putje van de plaat vijf keer met 300 μL wasbuffer. Keer na de laatste wasbeurt de plaat om en tik op het absorberende papier om de resterende vloeistof te verwijderen.
  8. Voer de detectie uit door 100 μL TMB-substraat aan elk putje toe te voegen. Incubeer gedurende 30 minuten bij 37 °C in het donker.
  9. Voeg 50 μL stopoplossing toe, wanneer de kleur zich ontwikkelt, aan elk putje. Tik zachtjes op de plaat om een grondige menging te garanderen. Onmiddellijk aflezen bij 450 nm.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

M5-combinatiestimulatie induceerde ontstekingsreactie van HaCaT-cellen.
HaCaT-cellen werden gedurende 24 uur gestimuleerd met of zonder combinatie van M5-cytokines. mRNA-expressie van psoriasis-gerelateerde genen, die betrokken zijn bij de regulatie van de immuun- en inflammatoire chemokines en antimicrobiële peptiden, werden geëvalueerd. Neutrofiele chemokines CXCL138, CXCL23...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

Hierin wordt een methode beschreven waarbij gebruik wordt gemaakt van een combinatie van vijf cytokines (IL-17A, IL-22, IL-1α, TNF-α, OSM) in de HaCaT-cellijn om een in vitro psoriasiform huidontstekingsprofiel op transcriptieniveau vast te stellen. Dit protocol kan worden aangepast voor de studie van het mechanisme van genen in de pathogenese van psoriasis en voor de screening van therapeutische geneesmiddelen voor psoriasis. Recente rapporten hebben aangetoond dat overexpressie van IL-...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

Er werd geen potentieel belangenconflict gemeld door de auteurs.

Dankbetuigingen

Dit werk werd ondersteund door de National Natural Science Foundation of China [81703132, 31271483, 81472650, 81673061, 81573050, 31872739 en 81601462]

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
DMEM—Dulbecco's Modified Eagle MediumGibco11965092
Fetal Bovine SerumGibco10100139C
HaCaT cellenChina Center for Type CultureCollectionGDC0106Minder dan 15 generaties
Human IL-1β ELISA KitBeyotimePI305
Human IL-6 ELISA KitBeyotimePI330
Human IL-8 ELISA KitBeyotimePI640
IL-1 alpha HumanProspecCYT-253Recombinant eiwit
IL-17 HumanProspecCYT-250Recombinant eiwit
IL-22 HumanProspecCYT-328Recombinant eiwit
OSM HumanProspecCYT-231Recombinant eiwit
PBSGibco10010049pH 7.4
Penicillin-StreptomycinGibco15140163
PrimeScrip RT reagent KitTAKARARR047A
TB Green Premix Ex TaqTAKARARR420A
TNF alpha HumanProspecCYT-223Recombinant eiwit
TRIzo ReagentInvitrogen15596018
Trypsin-EDTA (0,25%), fenol roodGibco25200072

Referenties

  1. Lowes, M. A., Bowcock, A. M., Krueger, J. G. Pathogenesis and therapy of psoriasis. Nature. 445 (7130), 866-873 (2007).
  2. Gupta, R., Debbaneh, M. G., Liao, W. Genetic epidemiology of psoriasis. Current dermatology reports. 3 (1), 61-78 (2014).
  3. Boehncke, W. -H., Schön, M. P. Psoriasis. Lancet. 386 (9997), London, England. 983-994 (2015).
  4. Zaidi, Z., Lanigan, S. W. Dermatology in Clinical Practice. Lanigan, W. S., Zaidi, Z. , Springer. London. 1-15 (2010).
  5. Proksch, E., Brandner, J. M., Jensen, J. M. The skin: An indispensable barrier. Experimental Dermatology. 17 (12), 1063-1072 (2008).
  6. Van Smeden, J., Janssens, M., Gooris, G., Bouwstra, J. The important role of stratum corneum lipids for the cutaneous barrier function. Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-Molecular and Cell Biology of Lipids. 1841 (3), 295-313 (2014).
  7. Wolf, R., Orion, E., Ruocco, E., Ruocco, V. Abnormal epidermal barrier in the pathogenesis of psoriasis. Clinics in Dermatology. 30 (3), 323-328 (2012).
  8. Proksch, E., Brasch, J. Abnormal epidermal barrier in the pathogenesis of contact dermatitis. Clinics in Dermatology. 30 (3), 335-344 (2012).
  9. Bäsler, K., Brandner, J. M. Tight junctions in skin inflammation. Pflügers Archiv-European Journal of Physiology. 469 (1), 3-14 (2017).
  10. Hoffjan, S., Stemmler, S. On the role of the epidermal differentiation complex in ichthyosis vulgaris, atopic dermatitis and psoriasis. British Journal of Dermatology. 157 (3), 441-449 (2007).
  11. Lowes, M. A., Russell, C. B., Martin, D. A., Towne, J. E., Krueger, J. G. The IL-23/T17 pathogenic axis in psoriasis is amplified by keratinocyte responses. Trends in Immunology. 34 (4), 174-181 (2013).
  12. Saxena, A., Raychaudhuri, S. K., Raychaudhuri, S. P. Psoriatic Arthritis and Psoriasis. , Springer. 73-82 (2016).
  13. Lowes, M. A., Suárez-Fariñas, M., Krueger, J. G. Immunology of psoriasis. Annual Review of Immunology. 32, 227-255 (2014).
  14. Guilloteau, K., et al. Skin inflammation induced by the synergistic action of IL-17A, IL-22, oncostatin M, IL-1α, and TNF-α recapitulates some features of psoriasis. The Journal of Immunology. 184 (9), 5263-5270 (2010).
  15. Wang, Z., et al. Autophagy-based unconventional secretion of HMGB1 by keratinocytes plays a pivotal role in psoriatic skin inflammation. Autophagy. , 1-24 (2020).
  16. Choi, D. H., Hwang, H. S. Anti-inflammation activity of brazilin in TNF-α induced human psoriasis dermatitis skin model. Applied Biological Chemistry. 62 (1), 46(2019).
  17. Teng, X., et al. IL-37 ameliorates the inflammatory process in psoriasis by suppressing proinflammatory cytokine production. Journal of Immunology. 192 (4), 1815-1823 (2014).
  18. Wu, S., et al. The potential of Diosgenin in treating psoriasis: Studies from HaCaT keratinocytes and imiquimod-induced murine model. Life Sciences. 241, 117115(2020).
  19. Katarzyna, B., Elwira, S., Marta, M., Joanna, J. -B., Magdalena, G. -C. Models in the Research Process of Psoriasis. International Journal of Molecular Ences. 18 (12), 2514(2017).
  20. Auewarakul, P., Gissmann, L., Cid-Arregui, A. Targeted expression of the E6 and E7 oncogenes of human papillomavirus type 16 in the epidermis of transgenic mice elicits generalized epidermal hyperplasia involving autocrine factors. Molecular and Cellular Biology. 14 (12), 8250-8258 (1994).
  21. Boukamp, P., et al. Normal keratinization in a spontaneously immortalized aneuploid human keratinocyte cell line. Journal of Cell Biology. 106 (3), 761-771 (1988).
  22. Irma, C., et al. HaCaT cells as a reliable in vitro differentiation model to dissect the inflammatory/repair response of human keratinocytes. Mediators of Inflammation. 2017, 7435621(2017).
  23. Melino, G., et al. The cornified envelope: a model of cell death in the skin. Results & Problems in Cell Differentiation. 24 (4), 175(1998).
  24. Thewes, M., Stadler, R., Mischke, B. K. Normal psoriatic epidermis expression of hyperproliferation-associated keratins. Archives of Dermatological Research. , (1991).
  25. Ishida-Yamamoto, A., Senshu, T., Takahashi, H., Akiyama, K., Iizuka, H. Decreased deiminated keratin K1 in psoriatic hyperproliferative epidermis. Journal of investigative Dermatology. 114 (4), 701-705 (2000).
  26. Elango, T., et al. Methotrexate normalized keratinocyte activation cycle by overturning abnormal keratins as well as deregulated inflammatory mediators in psoriatic patients. Clinica Chimica Acta. , 329-337 (2015).
  27. Ghadially, R., Reed, J. T., Elias, P. M. Stratum corneum structure and function correlates with phenotype in psoriasis. Journal of investigative dermatology. 107 (4), 558-564 (1996).
  28. Nithya, S., Radhika, T., Jeddy, N. Loricrin - An overview. Journal of Oral and Maxillofacial Pathology. 19 (1), (2015).
  29. Kim, B. E., et al. TNF-α downregulates filaggrin and loricrin through c-Jun N-terminal Kinase: Role for TNF-α antagonists to improve skin barrier. Journal of Allergy & Clinical Immunology. 127 (2), (2011).
  30. Gutowska-Owsiak, D., et al. IL-17 downregulates filaggrin and affects keratinocyte expression of genes associated with cellular adhesion. Experimental dermatology. 21 (2), 104-110 (2012).
  31. Guilloteau, K., et al. Skin inflammation induced by the synergistic action of IL-17A, IL-22, oncostatin M, IL-1α, and TNF-α recapitulates some features of psoriasis. Journal of Immunology. 184 (9), 5263-5270 (2010).
  32. Jeon, B., et al. Optimization and validation of a method to identify skin sensitization hazards using IL-1 α and IL-6 secretion from HaCaT. Toxicology In Vitro : An International Journal Published in Association with BIBRA. 61, 104589(2019).
  33. Lee, K. -M., Kang, J. H., Yun, M., Lee, S. -B. Quercetin inhibits the poly(dA:dT)-induced secretion of IL-18 via down-regulation of the expressions of AIM2 and pro-caspase-1 by inhibiting the JAK2/STAT1 pathway in IFN-γ-primed human keratinocytes. Biochemical and Biophysical Research Communications. 503 (1), 116-122 (2018).
  34. Lee, N., Chung, Y. C., Kang, C. I., Park, S. -M., Hyun, C. -G. 7,8-dimethoxycoumarin attenuates the expression of IL-6, IL-8, and CCL2/MCP-1 in TNF-α-treated HaCaT cells by potentially targeting the NF-κB and MAPK pathways. Cosmetics. 6 (3), (2019).
  35. Smolińska, E., Moskot, M., Jakóbkiewicz-Banecka, J., Wgrzyn, G., Gabig-Cimińska, M. Molecular action of isoflavone genistein in the human epithelial cell line HaCaT. PLoS One. 13 (2), 0192297(2018).
  36. Ying, X., Yan, Y., Li, Y. Tripterine alleviates LPS-induced inflammatory injury by up-regulation of miR-146a in HaCaT cells. Biomedicine & Pharmacotherapy. 105, 798(2018).
  37. Zhang, M., et al. AIM2 inflammasome mediates Arsenic-induced secretion of IL-1 β and IL-18. Oncoimmunology. 5 (6), 1160182(2016).
  38. Lowes, M. A., et al. Immunology of Psoriasis. Annual Review of Immunology. 32, 227-255 (2014).
  39. Nedoszytko, B., Wojdyło, M. S., Dziurdzińska, K. -S., Roszkiewicz, J., Nowicki, R. J. Chemokines and cytokines network in the pathogenesis of the inflammatory skin diseases: atopic dermatitis, psoriasis and skin mastocytosis. Postepy Dermatologii i Alergologii. 31, 84-91 (2014).
  40. Glowacka, E., Lewkowicz, P., Rotsztejn, H., Zalewska, A. IL-8, IL-12 and IL-10 cytokines generation by neutrophils, fibroblasts and neutrophils- fibroblasts interaction in psoriasis. Advances in Medical Sciences. 55 (2), 254-260 (2010).
  41. Li, H., et al. Cyr61/CCN1 induces CCL20 production by keratinocyte via activating p38 and JNK/AP-1 pathway in psoriasis. Journal of Dermatological Science. 88 (1), 46-56 (2017).
  42. Kim, T. G., et al. Dermal clusters of mature dendritic cells and T cells are associated with the CCL20/CCR6 chemokine system in chronic psoriasis. Journal of Investigative Dermatology. 134 (5), 1462-1465 (2014).
  43. Kolbinger, F., et al. β-Defensin 2 is a responsive biomarker of IL-17A-driven skin pathology in patients with psoriasis. The Journal of Allergy and Clinical Immunology. 139 (3), (2017).
  44. Ekman, A., Vegfors, J., Eding, C., Enerbäck, C. Overexpression of psoriasin (S100A7) contributes to dysregulated differentiation in psoriasis. Acta Dermato-Venereologica. 97 (4), 441-448 (2016).
  45. Peric, M., et al. Vitamin D analog calcipotriol suppresses the Th17 cytokine-induced proinflammatory S100 "Alarmins" psoriasin (S100A7) and Koebnerisin (S100A15) in psoriasis. Journal of Investigative Dermatology. 132 (5), 1416-1424 (2012).
  46. Aochi, S., et al. Markedly elevated serum levels of calcium-binding S100A8/A9 proteins in psoriatic arthritis are due to activated monocytes/macrophages. Journal of the American Academy of Dermatology. 64 (5), 879-887 (2011).
  47. Krueger, J. G., et al. IL-17A is essential for cell activation and inflammatory gene circuits in subjects with psoriasis. Journal of Allergy Clinical Immunology. 130 (1), 145-154 (2012).
  48. Wilsmann-Theis, D., et al. Among the S100 proteins, S100A12 is the most significant marker for psoriasis disease activity. Journal of the European Academy of Dermatology & Venereology. 30 (7), 1165-1170 (2016).
  49. Wang, Z., et al. Systematic screening and identification of novel psoriasis-specific genes from the transcriptome of psoriasis-like keratinocytes. Molecular Medicine Reports. 19 (3), 1529-1542 (2018).
  50. Mizutani, H., Ohmoto, Y., Mizutani, T., Murata, M., Shimizu, M. Role of increased production of monocytes TNF-alpha, IL-1beta and IL-6 in psoriasis: relation to focal infection, disease activity and responses to treatments. Journal of dermatological science. 14 (2), 145-153 (1997).
  51. Pietrzak, A., Lecewicz-Torun, B., Chodorowska, G., Rolinski, J. Interleukin-18 levels in the plasma of psoriatic patients correlate with the extent of skin lesions and the PASI score. Acta Dermato-Venereologica. 83 (4), 262-265 (2003).
  52. Cai, Y., et al. A critical role of the IL-1β-IL-1R signaling pathway in skin inflammation and psoriasis pathogenesis. Journal of investigative Dermatology. 139 (1), 146-156 (2018).
  53. Arican, O., Aral, M., Sasmaz, S., Ciragil, P. Serum levels of TNF-α, IFN-γ IL-6, IL-8,IL-12, IL-17, and IL-18 in patients with active psoriasis and correlation with disease severity. Mediators of Inflammation. 2005 (5), 273-279 (2005).
  54. Grossman, R. M., et al. Interleukin 6 is expressed in high levels in psoriatic skin and stimulates proliferation of cultured human keratinocytes. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 86 (16), 6367-6371 (1989).
  55. Nair, R. P., et al. Genome-wide scan reveals association of psoriasis with IL-23 and NF-kappaB pathways. Nature Genetics. 41 (2), 199-204 (2009).
  56. Boukamp, P., et al. Normal keratinization in a spontaneously immortalized aneuploid human keratinocyte cell line. The Journal of Cell Biology. 106 (3), 761-771 (1988).
  57. Deyrieux, A. F., Wilson, V. G. In vitro culture conditions to study keratinocyte differentiation using the HaCaT cell line. Cytotechnology. 54 (2), 77-83 (2007).
  58. Micallef, L., et al. Effects of extracellular calcium on the growth-differentiation switch in immortalized keratinocyte HaCaT cells compared with normal human keratinocytes. Experimental Dermatology. 18 (2), 143-151 (2009).
  59. Wilson, V. G. Epidermal Cells. , Springer. 33-41 (2013).
  60. Ding, J., et al. Gene expression in skin and lymphoblastoid cells: Refined statistical method reveals extensive overlap in cis-eQTL signals. American Journal of Human Genetics. 87 (6), 779-789 (2010).
  61. Res, P. C., et al. Overrepresentation of IL-17A and IL-22 producing CD8 T cells in lesional skin suggests their involvement in the pathogenesis of psoriasis. PLoS One. 5 (11), (2010).
  62. Groves, R. W., Mizutani, H., Kieffer, J. D., Kupper, T. S. Inflammatory skin disease in transgenic mice that express high levels of interleukin 1 alpha in basal epidermis. Proceedings of the National Academy of Sciences. 92 (25), 11874-11878 (1995).
  63. Chan, J. R., et al. IL-23 stimulates epidermal hyperplasia via TNF and IL-20R2-dependent mechanisms with implications for psoriasis pathogenesis. The Journal of Experimental Medicine. 203 (12), 2577-2587 (2006).
  64. Zheng, Y., et al. Interleukin-22, a TH 17 cytokine, mediates IL-23-induced dermal inflammation and acanthosis. Nature. 445 (7128), 648-651 (2007).
  65. Ma, H. -L., et al. IL-22 is required for Th17 cell-mediated pathology in a mouse model of psoriasis-like skin inflammation. The Journal of Clinical Investigation. 118 (2), 597-607 (2008).
  66. Lowes, M. A., Russell, C. B., Martin, D. A., Towne, J. E., Krueger, J. G. The IL-23/T17 pathogenic axis in psoriasis is amplified by keratinocyte responses. Trends Immunol. 34 (4), 174-181 (2013).
  67. Banno, T., Gazel, A., Blumenberg, M. Effects of tumor necrosis factor-α (TNFα) in epidermal keratinocytes revealed using global transcriptional profiling. Journal of Biological Chemistry. 279 (31), 32633-32642 (2004).
  68. Boniface, K., et al. IL-22 inhibits epidermal differentiation and induces proinflammatory gene expression and migration of human keratinocytes. The Journal of Immunology. 174 (6), 3695-3702 (2005).
  69. Boniface, K., et al. Oncostatin M secreted by skin infiltrating T lymphocytes is a potent keratinocyte activator involved in skin inflammation. The Journal of Immunology. 178 (7), 4615-4622 (2007).
  70. Terui, T. Role of neutrophils in induction of acute inflammation in T-cell-mediated immune dermatosis, psoriasis: A neutrophil-associated inflammation-boosting loop. Experimental Dermatology. 9, (2000).
  71. Chiang, C. -C., Cheng, W. -J., Korinek, M., Lin, C. -Y., Hwang, T. -L. Neutrophils in psoriasis. Frontiers in Immunology. 10, 2376(2019).
  72. Kennedy-Crispin, M., et al. Human keratinocytes' response to injury upregulates CCL20 and other genes linking innate and adaptive immunity. The Journal of Investigative Dermatology. 132 (1), 105-113 (2012).
  73. Morizane, S., Gallo, R. L. Antimicrobial peptides in the pathogenesis of psoriasis. The Journal of Dermatology. 39 (3), 225-230 (2012).
  74. Vandal, K., et al. Blockade of S100A8 and S100A9 suppresses neutrophil migration in response to lipopolysaccharide. The Journal of Immunology. 171 (5), 2602-2609 (2003).
  75. Ryckman, C., Vandal, K., Rouleau, P., Talbot, M., Tessier, P. A. Proinflammatory activities of S100: proteins S100A8, S100A9, and S100A8/A9 induce neutrophil chemotaxis and adhesion. The Journal of Immunology. 170 (6), 3233-3242 (2003).
  76. Nukui, T., et al. S100A8/A9, a key mediator for positive feedback growth stimulation of normal human keratinocytes. Journal of Cellular Biochemistry. 104 (2), 453-464 (2008).
  77. Yang, D., et al. β-defensins: linking innate and adaptive immunity through dendritic and T cell CCR6. Science. 286 (5439), 525-528 (1999).
  78. Hsu, K., et al. Anti-infective protective properties of S100 calgranulins. Anti-Inflammatory & Anti-Allergy Agents in Medicinal Chemistry (Formerly Current Medicinal Chemistry-Anti-Inflammatory and Anti-Allergy Agents). 8 (4), 290-305 (2009).
  79. Nestle, F. O., Kaplan, D. H., Barker, J. Psoriasis. The New England journal of medicine. 361 (5), 496-509 (2009).
  80. Tsoi, L. C., et al. Identification of 15 new psoriasis susceptibility loci highlights the role of innate immunity. Nature Genetics. 44 (12), 1341(2012).
  81. Swindell, W. R., et al. RNA-seq identifies a diminished differentiation gene signature in primary monolayer keratinocytes grown from lesional and uninvolved psoriatic skin. Scientific Reports. 7 (1), 1-13 (2017).
  82. Candi, E., Schmidt, R., Melino, G. The cornified envelope: a model of cell death in the skin. Nat Rev Mol Cell Biol. 10 (4), 328-340 (2005).
  83. Frost, P., Weinstein, G. D., Van Scott, E. J. The ichthyosiform dermatoses II. Journal of Investigative Dermatology. 47, 561-567 (1966).
  84. Reichelt, J., Furstenberger, G., Magin, T. M. Loss of keratin 10 leads to mitogen-activated protein kinase (MAPK) activation, increased keratinocyte turnover, and decreased tumor formation in mice. Journal of Investigative Dermatology. 123 (5), 973-981 (2004).
  85. Hu, Z., et al. Loss-of-function mutations in filaggrin gene associate with psoriasis vulgaris in Chinese population. Human Genetics. 131 (7), 1269-1274 (2012).
  86. Giardina, E., et al. Characterization of the loricrin (LOR) gene as a positional candidate for the PSORS4 psoriasis susceptibility locus. Annals of Human Genetics. 68 (6), 639-645 (2004).
  87. Suga, H., et al. Skin barrier dysfunction and low antimicrobial peptide expression in cutaneous T-cell lymphoma. Clinical Cancer Research. 20 (16), 4339-4348 (2014).
  88. Iotzova-Weiss, G., et al. S100A8/A9 stimulates keratinocyte proliferation in the development of squamous cell carcinoma of the skin via the receptor for advanced glycation-end products. PLoS One. 10 (3), (2015).
  89. Seo, M. -D., Kang, T. J., Lee, C. H., Lee, A. -Y., Noh, M. HaCaT keratinocytes and primary epidermal keratinocytes have different transcriptional profiles of cornified envelope-associated genes to T helper cell cytokines. Biomolecules & Therapeutics. 20 (2), 171-176 (2012).
  90. Soboleva, A. G., et al. Genetically predetermined limitation in the use of HaCaT cells that affects their ability to serve as an experimental model of psoriasis. Genetika. 50 (10), 1222-1231 (2014).
  91. Wang, Z., et al. Systematic screening and identification of novel psoriasis-specific genes from the transcriptome of psoriasis-like keratinocytes. Molecular Medicine Reports. 19 (3), 1529-1542 (2019).
  92. Inoue, K., et al. Mechanism underlying ATP release in human epidermal keratinocytes. The Journal of Investigative Dermatology. 134 (5), 1465-1468 (2014).
  93. Harden, J. L., et al. CARD14 expression in dermal endothelial cells in psoriasis. PLoS One. 9 (11), 111255(2014).
  94. Krueger, J. G., et al. IL-17A is essential for cell activation and inflammatory gene circuits in subjects with psoriasis. The Journal of Allergy and Clinical Immunology. 130 (1), (2012).
  95. Hegyi, Z., et al. Vitamin D analog calcipotriol suppresses the Th17 cytokine-induced proinflammatory S100 "alarmins" psoriasin (S100A7) and koebnerisin (S100A15) in psoriasis. The Journal of Investigative Dermatology. 132 (5), 1416-1424 (2012).
  96. Schonthaler, H. B., et al. S100A8-S100A9 protein complex mediates psoriasis by regulating the expression of complement factor C3. Immunity. 39 (6), 1171-1181 (2013).
  97. Wilsmann-Theis, D., et al. Among the S100 proteins, S100A12 is the most significant marker for psoriasis disease activity. Journal of the European Academy of Dermatology and Venereology : JEADV. 30 (7), 1165-1170 (2016).
  98. Leuner, K., et al. Reduced TRPC channel expression in psoriatic keratinocytes is associated with impaired differentiation and enhanced proliferation. PLoS One. 6 (2), 14716(2011).
  99. Gao, L., et al. Ozone therapy promotes the differentiation of basal keratinocytes via increasing Tp63-mediated transcription of KRT10 to improve psoriasis. Journal of Cellular and Molecular Medicine. 24 (8), 4819-4829 (2020).
  100. Kim, B. E., et al. TNF-α downregulates filaggrin and loricrin through c-Jun N-terminal kinase: role for TNF-α antagonists to improve skin barrier. The Journal of Investigative Dermatology. 131 (6), 1272-1279 (2011).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Trefwoorden

Psoriasiforme cutane ontstekingcytokinecombinatieantimicrobi le peptidenkeratinocytendifferentiatietranscriptoomanalysepsoriasisonderzoekin vitro modelcytokinestimulatiegenexpressie
Video binnenkort beschikbaar
Neem contact met ons op
Aanbevelen aan bibliotheek

Privacy

Gebruiksvoorwaarden

Beleid

Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. Alle rechten voorbehouden.