実験的大腸炎のマウスモデルにおけるヘパラン硫酸プロテオグリカンの発現

背景：多くのシステムで生理学的恒常性を維持する上で、ヘパラン硫酸プロテオグリカン（HSPG）は重要であると考えられています。それらの表現は、いくつかの病態生理学的状態で大幅に変化します。ここでは、ヒト炎症性腸疾患（IBD）の2つのマウスモデルにおけるHSPGの発現と細胞局在を評価します。 方法：HSPG、シンデカン、およびHSエピトープの発現と局在は、129SVEVインターロイキン10ノックアウト（IL10（ - / - ））、C3BIR IL10（ - / - ）、およびそれらの遺伝的コントロール（IL10（+/+））カウンター（129SVEV; C3H/HEJ）の結腸で調べました。シンデカンおよびヘパラン硫酸生合成酵素のmRNA発現は、リアルタイムポリメラーゼ連鎖反応（PCR）によって評価されました。HSPGの局在は、免疫蛍光によって決定されました。 結果：すべてのシンデカンのmRNAが検出され、IL10（ - / - ）マウスで変化した結腸組織での発現が検出されました。シンデカン-1タンパク質は、腸上皮およびIL10（ - / - ）および対照マウスの固有細胞で発現しましたが、特に重度の大腸炎を伴うマウス、IL10（ - / - ）の腸上皮細胞で有意に減少しました。シンデカン-2は検出されませんでしたが、シンデカン-3免疫反応性は固有層に局在していましたが、コントロールとIL10（ - / - ）マウスの間で違いはありませんでした。Syndecan-4はすべてのマウスの上皮細胞に存在していましたが、IL10（ - / - ）マウスでは有意に減少しました。対照とIL10（ - / - ）マウスの間のHSエピトープの発現の違いも確認されました。 結論：この研究では、IBD様腸障害のあるマウスの腸におけるシンデカン-1および-4およびHSエピトープの発現の変化が明らかになりました。IL10（ - / - ）マウスは、慢性炎症におけるHSPGの機能的役割と健康的な腸の障壁の維持におけるさらなる研究に役立つモデルです。

BACKGROUND: Heparan sulfate proteoglycans (HSPGs) are considered important in maintaining physiological homeostasis in many systems. Their expression is altered greatly in several pathophysiological conditions. Herein, we assess the expression and cellular localization of HSPGs in two murine models of human inflammatory bowel disease (IBD). METHODS: Expression and localization of HSPGs, syndecans, and HS epitopes were examined in the colon of 129SvEv interleukin 10 knockout (IL10(-/-)), C3Bir IL10(-/-), and their genetic control (IL10(+/+)) counterparts (129SvEv; C3H/HeJ). mRNA expression of syndecans and heparan sulfate biosynthesis enzymes were evaluated by real-time polymerase chain reaction (PCR). Localization of HSPGs was determined by immunofluorescence. RESULTS: mRNA for all syndecans was detected and expression in colonic tissues altered in IL10(-/-) mice. Syndecan-1 protein was expressed in the intestinal epithelium and on lamina propria cells of IL10(-/-) and control mice but was significantly reduced on the intestinal epithelial cells of IL10(-/-), mice particularly with severe colitis. Syndecan-2 was not detected, whereas syndecan-3 immunoreactivity was localized in the lamina propria but did not differ between control and IL10(-/-) mice. Syndecan-4 was present on epithelial cells of all mice but was significantly reduced in IL10(-/-) mice. Differences in the expression of HS epitopes between control and IL10(-/-) mice were also confirmed. CONCLUSIONS: The study has revealed altered expression of syndecan-1 and -4 and HS epitopes in the gut of mice with an IBD-like gut disorder. The IL10(-/-) mouse is a useful model for further study of the functional role of HSPGs in chronic inflammation and in maintaining healthy gut barrier.