ヒトTリンパ球細胞株のジャーカットおよびヒト末梢血単核細胞のトランスクリプトーム分析（DON）：新しい機械的洞察

デオキシニバレノール（DON）またはヴォミトキシンは、一般的に遭遇する型トリコテセンマイコトキシンであり、主に穀物や穀物に見られるフザリウム種によって生成されます。ドンは、胃腸、生殖および神経内分泌系、特に免疫系に毒性効果を発揮することが知られています。用量と暴露時間に応じて、免疫機能を刺激または抑制することができます。この研究の主な目的は、リンパ球細胞に対する誘発性の効果に対するより深い洞察を得ることでした。このために、ヒトTリンパ球細胞株のジュルカットおよびヒト末梢血単核細胞（PBMC）をさまざまな時間のさまざまな濃度のDONにさらし、DNAマイクロアレイ分析により遺伝子発現の変化を調べました。Jurkat細胞は、3、6、24時間で0.25および0.5μmのDONに曝露しました。Biological interpretation of the microarray data indicated that DON affects various processes in these cells: It upregulates genes involved in ribosome structure and function, RNA/protein synthesis and processing, endoplasmic reticulum (ER) stress, calcium-mediated signaling, mitochondrial function, oxidative stress, the NFAT and NF-κB/TNF-α pathways, T cell activation and apoptosis.ERストレス、NFAT活性化、アポトーシスに関与する遺伝子の発現に対するDONの効果は、QRT-PCRによって確認されました。他の生化学実験により、DONは、T細胞の活性化とアポトーシスに関与することが知られているカルシヌーリンやM-カルパインなどのカルシウム依存性タンパク質を活性化することが確認されました。T細胞の活性化の誘導は、DONがNFATC1を活性化し、細胞質から核への移行を誘導することを実証することによっても確認されました。PBMCの遺伝子発現プロファイリングのために、細胞を6および24時間で2および4μMDONに曝露しました。JurkatマイクロアレイデータとPBMCで得られたマイクロアレイデータと、Jurkat細胞株のDONの影響を受けるプロセスのほとんどがPBMCで影響を受けることが示されました。

Deoxynivalenol (DON) or vomitoxin is a commonly encountered type-B trichothecene mycotoxin, produced by Fusarium species predominantly found in cereals and grains. DON is known to exert toxic effects on the gastrointestinal, reproductive and neuroendocrine systems, and particularly on the immune system. Depending on dose and exposure time, it can either stimulate or suppress immune function. The main objective of this study was to obtain a deeper insight into DON-induced effects on lymphoid cells. For this, we exposed the human T-lymphocyte cell line Jurkat and human peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) to various concentrations of DON for various times and examined gene expression changes by DNA microarray analysis. Jurkat cells were exposed to 0.25 and 0.5μM DON for 3, 6 and 24h. Biological interpretation of the microarray data indicated that DON affects various processes in these cells: It upregulates genes involved in ribosome structure and function, RNA/protein synthesis and processing, endoplasmic reticulum (ER) stress, calcium-mediated signaling, mitochondrial function, oxidative stress, the NFAT and NF-κB/TNF-α pathways, T cell activation and apoptosis. The effects of DON on the expression of genes involved in ER stress, NFAT activation and apoptosis were confirmed by qRT-PCR. Other biochemical experiments confirmed that DON activates calcium-dependent proteins such as calcineurin and M-calpain that are known to be involved in T cell activation and apoptosis. Induction of T cell activation was also confirmed by demonstrating that DON activates NFATC1 and induces its translocation from the cytoplasm to the nucleus. For the gene expression profiling of PBMCs, cells were exposed to 2 and 4μM DON for 6 and 24h. Comparison of the Jurkat microarray data with those obtained with PBMCs showed that most of the processes affected by DON in the Jurkat cell line were also affected in the PBMCs.