Egr-1在香煙所引發的慢性肺阻塞疾病中調控自噬作用

論文: Chen Z-H. et al. 2008. Egr-1 regulates autophagy in cigarette smoke-induced chronic obstructive pulmonary disease. PLoS ONE 3(10):e3316.

報告者:吳佩樺                                              時間: 14:00-15:00, Apr 29, 2009

講評老師:王志堯 老師                                地點: Room 601

摘要:

慢性肺阻塞疾病 (chronic obstructive pulmonary disease, COPD) 是一種以漸進、不可逆的呼吸限制為特徵的呼吸道阻塞疾病。過去已知會引起慢性肺阻塞疾病的原因為有害的微粒或氣體，最常見的原因則來自於香煙煙霧 (cigarette smoke)，它會引起呼吸道的慢性發炎(Barnes, 2000)。近來的研究顯示，在香煙煙霧的曝露下，細胞凋亡 (apoptosis) 作用會造成肺細胞死亡與肺組織損傷。細胞自噬 (autophagy) 是一個負責經由溶體機制去降解細胞中細胞成份或感染性物質的動態過程(Kundu and Thompson, 2008)。而細胞自噬在慢性肺阻塞疾病中的可能角色仍然未知。在當前的研究中，作者在臨床慢性肺阻塞病患肺部檢體以及使用香煙煙霧提煉物 (cigarette smoke extract, CSE) 處理的人類肺表皮細胞中，發現有細胞自噬作用的增加。一旦抑制細胞自噬中的關鍵分子，微管結合蛋白1輕鏈3B (microtubule-associated protein-1 light chain-3B, LC3B)，會減緩由香煙煙霧提煉物所引起的細胞凋亡。廣泛性地基因表現分析結果確認一個轉錄調控分子，早期生長反應因子1 (ealy growth response-1, Egr1)，其表現量在慢性肺阻塞病人肺部檢體中有顯著的變化。如出一轍地，當人類肺表皮細胞受到CSE的刺激後，出現Egr-1蛋白質增加的情形。且CSE的刺激可以增加Egr-1和另一個轉錄因子，E2F轉錄因子4，形成複合體並結合至LC3B啟動子上調控LC3B的表現。最後，長期以香煙煙霧處理的Egr-1基因剔除小鼠，其肺部的細胞自噬、細胞凋亡，以及肺氣腫現象，都比同樣處理過後的野生型小鼠減緩得多。總結而言，作者在活體以及細胞實驗中皆表示，在香煙煙霧的曝露下，Egr-1之於細胞自噬以及細胞凋亡都扮演著調控性的角色。

References:

1.Barnes, P.J. (2000). Chronic obstructive pulmonary disease. N Engl J Med 343, 269-280.

2.Kundu, M., and Thompson, C.B. (2008). Autophagy: basic principles and relevance to disease. Annu Rev Pathol 3, 427-455.