Excessive accumulation of lipid droplets in hepatocytes is a
common feature of several diseases, including NAFLD [25]. Although
liver steatosis is currently considered benign, fatty livers
are particularly more susceptible to variety of insults. Indeed, excessive
lipid accumulation was found to predispose hepatocytes to
hepatocellular injury, which may lead to the progression of simple
steatosis to NASH and fibrosis [30]. Hepatocellular injury can be
caused by external as well as internal factors, including cytotoxic
effects of free FA excess, oxidative stress and lipid peroxidation
[31]. By using an in-vitro model of hepatic steatosis, this study
illustrates that steatosis per-se, without the addition of external
stimuli, induces nuclear alterations while not affecting cell viability.
Data presented here suggests FA-induced nuclear oxidative/
electrophilic stress as an important contributor to NAFLD
progression.
The exact mechanism by which lipid accumulation induces
nuclear stress is not entirely comprehended. Nevertheless, it
seems that lipid accumulation within hepatocytes might promote
mitochondrial FA oxidation as a compensatory mechanism which
subsequently enhances ROS generation. Furthermore, it was recently
demonstrated that palmitic acid overload can induce mitophagy
deficiency resulting in increased ROS production by damaged
mitochondria [32]. Taking into account unchanged cell
viability, enhanced mitochondrial activity accompanied by increase
in ROS production, we can speculate that FA treatment had
a similar effect on hepatocytes. It is important to note, that mild
oxidative stressor CoCl2 itself did not induce mitochondrial activity,
although significantly increased ROS production.
Increased ROS production resulted in the vast lipid peroxidation
and the production of biogenic reactive oxoLPP, as was
monitored by CHH labeling and fluorescence microscopy. OxoLPP,
formed in close proximity to nuclear membrane, can further affect
the nuclear compartment and induce electrophilic stress in this
organelle. Additionally, formation of a large number of low molecular
weight oxoLPP was confirmed by MS using derivatization
technique specific for carbonylated lipids [17]. Interestingly, high
similarity of generated oxoLPP was shown for both FA-treated cells
(FA and FA/CoCl2 groups), whereas CoCl2 treated group showed
specific set of new oxoLPP formation. Lipid peroxidation is one of
the main events induced by oxidative stress and it can be particularly
damaging to the liver nuclear membrane rich in PUFA [33].
Despite the fact that liver can metabolize reactive oxoLPP faster
than most of the other tissues [34], numerous publications indicated
high level of modifications of liver and hepatocyte proteins
by reactive oxoLPP, and HNE in particular [35–37].
Indeed, electrophilic stress resulted in a high number of proteins
modified by reactive oxoLPP in FA-treated cells. Results of
this work are in agreement with earlier studies demonstrating the
reactivity of oxoLPP towards nuclear biomolecules in hepatocytes
[33,38,39] and thus further suggest the importance of these alterations
in NAFLD progression. LC–MS allowed to identify over
300 proteins modified by oxoLPP in FA-treated cells and 751
protein modified in four experimental groups. By comparing the
list of modified proteins with published data, several dozen of
proteins were already shown as carbonylation targets. Thus, 30
proteins identified here were identical to the LPP-modified proteins
extracted from the liver of mice with early alcoholic liver
disease [23]. 59 and 23 identical proteins were present in the
study on RKO cells treated with LPP [26] and HeLa cells treated
with hydrogen peroxide [40]. Interestingly, 34 carbonylated proteins
were already identified in the human plasma samples from
obese patients with and without type II diabetes [41]. These similarities
might illustrate the specificity of certain protein as carbonylation
targets. However, in the current study enriched nuclear
protein fractions were used which allowed to get deeper coverage
of oxoLPP modified nuclear proteome in hepatocytes for the first
time, to the best of our knowledge.
Our study demonstrated specificity of protein targets in FAtreated
cells. Proteins involved in nuclear pore organization,
chromosome segregation, cell cycle control, centrosome organization,
regulation of transcription and splicing, ribosomal biogenesis
and DNA repair were specifically modified by oxoLPP. Clear
enrichment of modified proteins involved in nuclear riboprotein
complexes, chromatin remodeling, including histones and histone
methyl- and actyltransferases, as well as transcription and splicing
can provide the link between lipid accumulation, oxidative stress
and changes in protein expression levels as well as protein functional
activities. Our study indicated significant increase in phosphorylation
level of histone H2AX in FA-treated cells indicating
possible malfunction of replication/transcription and/or activation
of DNA repair mechanisms. It was recently demonstrated that
treatment of RKO cells with HNE and ONE resulted in multiple
adducts of oxoLPP with histones H2B, H2, H3 and H4. Furthermore,
modifications of H3 and H4 resulted in disruption of nucleosome
166 S. Anavi et al. / Redox Biology 4 (2015) 158–168
formation, which may challenge chromatin dynamics and histone
turnover [42]. Furthermore, modifications of lysines residues by
LPP might hamper epigenetic regulation via acetylation and methylation
on this residues. Interestingly, several key players of
epigenetic regulation such as N-lysine methyltransferase SETD8
and histone acetyltransferases KAT6B and KAT8 were shown
among modified proteins.
Additionally we demonstrated that nuclear shape seems to be
modified due to a mechanical pressure of the lipid droplets in FAtreated
cells. However, it is also possible that oxidative changes in
structural proteins resulted in this outcome. Changes in nuclear
shape were suggested to influence chromatin organization and
gene expression and are associated with the development and
progression of several pathological conditions [7–9]. We demonstrated
that several main proteins involved in a nuclear membrane
architecture were modified by reaction with oxoLPP, including
prelamin A/B and nesprin-1 and 2. These proteins directly determine
the shape, mechanical stiffness and extensibility of nuclear
membrane [43]. Additionally, several components of nuclear
pore complex, such as nucleoporins, were found to be modified.
The effect of moderate external stressor in control or FA-treated
cells was evaluated by using CoCl2 at relatively low concentrations.
Surprisingly, the addition of CoCl2 did not significantly influence
level of nuclear protein modifications despite significant increase
in ROS generation. Thus, the current study demonstrated that FAtreatment
alone without additional inducers of oxidative stress,
can result in ROS generation, most probably via defective mitophagy.
Enhanced generation of ROS resulted in the vast lipid
peroxidation and production of reactive oxoLPP capable to modify
nuclear proteins. Such electrophilic stress resulted in the modifications
of numerous proteins involved in nuclear pore organization,
chromosome segregation, cell cycle control, centrosome
organization, regulation of transcription and splicing, ribosomal
biogenesis and DNA repair. The loss of functional activity and
structural integrity of nuclear proteome may provide the link between
lipid accumulation and NAFLD progression.
การสะสมที่มากเกินไปของไขมันในเซลล์ตับเป็นหยด
คุณลักษณะทั่วไปของหลายโรค รวมทั้ง nafld [ 25 ] แม้ว่า
ตับ steatosis ขณะนี้ถือว่าใจดี , ไขมันตับ
โดยเฉพาะอย่างยิ่งอ่อนแอมากขึ้นเพื่อความหลากหลายของการดูถูก แน่นอน การสะสมไขมันมากเกินไป
พบจูงใจต่อมะเร็งตับอาการ ซึ่งอาจนำไปสู่ความก้าวหน้าของวิ
steatosis กับแนชและพังผืด [ 30 ] มะเร็งตับที่เกิดจากการบาดเจ็บสามารถ
ภายนอกเช่นเดียวกับปัจจัยภายใน ได้แก่ ผลพิษ
เกินฟ้าฟรีความเครียดออกซิเดชันและการเกิด lipid peroxidation
[ 31 ] โดยการใช้ในรูปแบบของเอนไซม์ steatosis การศึกษานี้แสดงให้เห็นว่า steatosis
ต่อ SE , โดยไม่ต้องเพิ่มสิ่งเร้าภายนอก
,ก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในขณะที่นิวเคลียร์ไม่มีผลต่อเซลล์ข้อมูลที่แสดงที่นี่แสดงให้เห็น . .
/
รับความเครียดออกซิเดชันและนิวเคลียร์เป็นผู้สนับสนุนที่สำคัญกับความก้าวหน้า nafld
.
กลไกที่แน่นอนโดยที่ไขมันสะสมก่อให้เกิดความเครียดนิวเคลียร์
ไม่ได้ทั้งหมด ความเข้าใจ . อย่างไรก็ตาม มันดูเหมือนว่า ไขมันสะสมในเซลล์ตับ
อาจจะส่งเสริมลฟา เป็นกลไกการออกซิเดชันซึ่ง
ต่อมาเพิ่มรุ่นดอกกุหลาบ นอกจากนี้ยังพบว่า กรดปาล์มิติก เมื่อเร็วๆ นี้
mitophagy ขาดเกิน ก่อให้เกิดผลตอบแทนการผลิตมากขึ้น ส่งผลให้ความเสียหาย
) [ 32 ] คำนึงถึง viability ของเซลล์
ไม่เปลี่ยนแปลง ปรับปรุงการทำงานของไมโตคอนเดรีย พร้อมเพิ่มผลตอบแทนในการผลิต
,เราสามารถคาดการณ์ว่า เอฟเอ รักษาได้ผลที่คล้ายกันในเซลล์ตับ
. มันเป็นสิ่งสำคัญที่จะทราบว่าเกิดความอ่อน
cocl2 ตัวเองไม่ได้ก่อให้เกิดกิจกรรมยล
ถึงแม้ว่าผลตอบแทนการผลิตเพิ่มขึ้น , เพิ่มการผลิต ROS ( .
กว้างใหญ่ lipid peroxidation และการผลิตลงรี oxolpp เช่นเดียวกับ
ตรวจสอบโดยการติดฉลาก และทางกล้องจุลทรรศน์เรืองแสงด้วย oxolpp
, ที่เกิดขึ้นใกล้กับนิวเคลียร์เมมเบรน สามารถเพิ่มเติมมีผลต่อ
ช่องนิวเคลียร์และทำให้เกิดความเครียดรับในออร์แกเนลล์นี้
นอกจากนี้ การเป็นจำนวนมากของน้ำหนักโมเลกุลต่ำ
oxolpp ได้รับการยืนยันโดย MS โดยใช้เทคนิคกับ
เฉพาะ carbonylated ไขมัน [ 17 ] น่าสนใจ สูง
ความคล้ายคลึงกันของการสร้าง oxolpp แสดงทั้งฟ้ารักษาเซลล์
( เอฟเอ และเอฟเอ cocl2 / กลุ่ม ) ส่วนกลุ่ม cocl2 พบ
ชุดเฉพาะของการพัฒนา oxolpp ใหม่ การเกิด lipid peroxidation เป็นหนึ่งในเหตุการณ์หลัก
ที่เกิดจากความเครียดออกซิเดชันและสามารถโดยเฉพาะอย่างยิ่ง
ทําลายตับนิวเคลียร์เมมเบรนรวยในภูฟ้า [ 33 ] .
แม้จะมีความจริงที่ว่าตับสามารถเผาผลาญได้เร็วขึ้น
oxolpp รีแอคทีฟกว่ามากที่สุดในเนื้อเยื่ออื่น ๆ [ 34 ] , สิ่งพิมพ์หลายระดับของการพบ
โดยตับตับและโปรตีนปฏิกิริยา oxolpp และ hne โดยเฉพาะ [ 35 - 37 ] .
แน่นอน ความเครียด รับผลในตัวเลขที่สูงของโปรตีน
แก้ไขโดยปฏิกิริยา oxolpp ในฟ้ารักษาเซลล์ ผลของ
งานนี้อยู่ในข้อตกลงกับการศึกษาก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นถึง
การ oxolpp ต่อนิวเคลียร์ชีวโมเลกุลในเซลล์ตับ
[ 33,38,39 ] จึงเพิ่มเติมแนะนำให้ความสำคัญของการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ nafld
ในการก้าวหน้า LC - MS ได้รับอนุญาตให้ระบุมากกว่า
300 โปรตีนดัดแปลงโดย oxolpp ในฟ้ารักษาเซลล์และโปรตีนดัดแปลง 751
4 กลุ่ม โดยการเปรียบเทียบ
รายชื่อแก้ไขโปรตีนกับการเผยแพร่ข้อมูลหลายโหลของ
โปรตีนได้แสดงเป็น carbonylation เป้าหมาย ดังนั้น โปรตีน 30
ระบุที่นี่เหมือนกันกับการดัดแปลงโปรตีนสกัดจากตับของหนู
โรคตับแต่เช้าด้วยแอลกอฮอล์ [ 23 ] 59 23 โปรตีนเหมือนกันอยู่
การศึกษา rko เซลล์ได้รับการ [ 26 ] และ Hela เซลล์รักษา
กับไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ [ 40 ] อย่างน่าสนใจ , 34 carbonylated โปรตีน
ถูกระบุไว้แล้วในมนุษย์ตัวอย่างพลาสมาจาก
ผู้ป่วยโรคอ้วนที่มีและไม่มีโรคเบาหวานประเภทที่สอง [ 41 ] เหล่านี้จะแสดงให้เห็นถึงความจำเพาะของความคล้ายคลึงกัน
carbonylation บางโปรตีนที่เป็นเป้าหมาย อย่างไรก็ตาม ในการศึกษาในปัจจุบันที่อุดมด้วยโปรตีนนิวเคลียร์เศษส่วน
ใช้ที่ได้รับอนุญาตที่จะได้รับความคุ้มครองลึกของ oxolpp
ดัดแปลงนิวเคลียร์โปรตีนในเซลล์ตับครั้งแรก
,เพื่อที่ดีที่สุดของความรู้ของเรา การศึกษาของเราแสดงให้เห็นถึงเป้าหมาย
fatreated โปรตีนในเซลล์ที่เฉพาะเจาะจง . โปรตีนที่เกี่ยวข้องในองค์กรจากนิวเคลียร์
โครโมโซมแยก วัฏจักรของเซลล์เซนโทรโซมควบคุมองค์กร , ระเบียบของการถอดความและ splicing
Protein , เครื่องกรองอากาศและการซ่อมแซมดีเอ็นเอโดยเฉพาะการ oxolpp . ล้าง
การดัดแปลงโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับนิวเคลียร์ riboprotein
เชิงซ้อน , การเปลี่ยนแปลง , และรวมถึงฮิสโตนหมอกแดด
เมทิล - actyltransferases เช่นเดียวกับการถอดความและ splicing
สามารถให้การเชื่อมโยงระหว่างการสะสมไขมัน
ความเครียดออกซิเดชันและการเปลี่ยนแปลงในระดับการแสดงออกโปรตีนเช่นเดียวกับกิจกรรมการทำงาน
โปรตีนการศึกษาของเราพบเพิ่มขึ้นอย่างมากในระดับของ h2ax กรุงเทพมหานคร
ช่วยในฟ้ารักษาเซลล์แสดงความผิดปกติที่เป็นไปได้ของการถอดความ
/ และ / หรือการกระตุ้นกลไกการซ่อมแซมดีเอ็นเอ มันคือเมื่อเร็ว ๆนี้แสดงให้เห็นว่าการรักษาด้วยเซลล์ rko
hne และส่งผลให้หลาย
adducts ของ oxolpp กับฮิสโตน h2b H2 และ H3 H4 . นอกจากนี้
การปรับเปลี่ยนของ H3 H4 และผลในการหยุดชะงักของนิวคลีโอโซม
166 . anavi et al . / รีดอกซ์ชีววิทยา 4 ( 2015 ) 158 – 168
การพัฒนา ซึ่งอาจเปลี่ยนแปลงการท้าทายและการหมุนเวียนหมอกแดด
[ 42 ] นอกจากนี้ การตกค้าง lysines โดย
การอาจจะตัดระเบียบ Epigenetic ผ่านการกัน methylation
และนี้ตกค้าง ที่น่าสนใจคือผู้เล่นหลายคีย์
ระเบียบ เช่น n-lysine Epigenetic methyltransferase setd8
หมอกแดด kat6b ฟ้องกลับและและถูกแสดงใน kat8
( แก้ไข นอกจากนี้เราพบว่านิวเคลียร์รูปร่างน่าจะเป็น
แก้ไขเนื่องจากความดันเชิงกลของหยดไขมันใน fatreated
เซลล์ อย่างไรก็ตาม มันเป็นไปได้ที่การออกซิเดชันใน
โปรตีนโครงสร้างก่อให้เกิดผลแบบนี้การเปลี่ยนแปลงในรูปร่างและมีอิทธิพลต่อนิวเคลียร์
แนะนำองค์กร และการแสดงออกของยีนและเซลล์ที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาและความก้าวหน้าของหลายเงื่อนไข pathological
[ 7 – 9 ] เราพบ
หลายหลักโปรตีนเกี่ยวข้องกับนิวเคลียร์เมมเบรน
สถาปัตยกรรมดัดแปลงโดยปฏิกิริยากับ oxolpp รวมทั้ง
prelamin A / B และ nesprin-1 และ 2โปรตีนเหล่านี้ได้โดยตรง ตรวจสอบ
รูปร่าง ความแข็งแรงทางกลและการยืดตัวของเยื่อหุ้มนิวเคลียส
[ 43 ] นอกจากนี้ ส่วนประกอบต่างๆของนิวเคลียร์
รูขุมขนที่ซับซ้อนได้ เช่น nucleoporins พบว่าได้รับการแก้ไข ผลของแรงกดดันภายนอก
อยู่ในการควบคุม หรือ เอฟเอ เซลล์รักษา
ถูกประเมินโดยใช้ cocl2 ที่ความเข้มข้นค่อนข้างต่ำ .
จู่ ๆนอกเหนือจาก cocl2 ไม่มีอิทธิพลต่อระดับของโปรตีนนิวเคลียร์แม้จะมีการปรับเปลี่ยน
เพิ่มที่สำคัญในรุ่นดอกกุหลาบ ดังนั้น การศึกษาปัจจุบันพบว่า fatreatment
อยู่คนเดียวโดยไม่ต้องใช้เพิ่มเติมของความเครียดออกซิเดชัน
ได้ผลในรุ่น ROS ส่วนใหญ่คงผ่าน mitophagy บกพร่อง .
ปรับปรุงรุ่นของรอส ส่งผลให้เกิด
ไขมันมากมาย- และผลิตปฏิกิริยา oxolpp สามารถปรับเปลี่ยน
โปรตีนนิวเคลียร์ ความเครียดดังกล่าวส่งผลให้เกิดการรับโปรตีนที่เกี่ยวข้องในองค์กรมากมาย
รูขุมขนนิวเคลียร์โครโมโซมแยก วงจรควบคุมเซลล์องค์กรเซนโทรโซม
, ระเบียบของการถอดความและ splicing เครื่องกรองอากาศ , Protein
และซ่อมแซมดีเอ็นเอ การสูญเสียของกิจกรรมการทำงานและ
ความสมบูรณ์ของโครงสร้างของโปรตีนนิวเคลียร์อาจจัดให้มีการเชื่อมโยงระหว่างการสะสมไขมัน nafld
และความก้าวหน้า
การแปล กรุณารอสักครู่..
