プラストゥルムテストディニスは、p38 MAPKシグナル伝達経路の活性化を介して、γ-グロビン遺伝子プロモーター内のエピジェネティックヒストン修飾を介してγ-グロビン遺伝子の発現を誘導します。

胎児ヘモグロビン（HBF）産生を増加させるためのγ-グロビン遺伝子の薬理学的に誘導される発現は、β-サラセミアおよび鎌状赤血球貧血（SCA）の治療に使用される治療戦略です。この研究の目的は、ヒト赤血球細胞における分化、増殖、γ-グロビン遺伝子発現、およびHBF合成に対するプラストゥルムテストディニス（PT）の効果を調査することでした。この目的のために、正常なドナーからのK562ヒト白血病細胞株とヒト赤血球前駆細胞を使用し、2相液体培養システムを使用して培養されたβ-サラセミア患者を使用しました。PTが赤血球分化、増殖、γ-グロビン遺伝子発現およびHBF合成に及ぼす影響、およびp38マイトジェン活性化タンパク質キナーゼ（MAPK）シグナル伝達経路の活性化を介したγ-グロビン遺伝子プロモーター内のエピジェネティックヒストン修飾の関与と同様に、、ベンジジン染色、トリパンブルー染料除外、定量的リアルタイムRT-PCR（QRT-PCR）、ウエスタンブロット分析、およびクロマチン免疫沈降（CHIP）によって評価されました。PTは、K562細胞の赤血球分化を促進し、K562細胞およびヒト赤血球前駆細胞の細胞増殖を阻害することなく、γ-グロビンmRNAの蓄積とHBF合成を増加させました。PTは、α-およびβ-グロビン遺伝子発現に影響を与えなかった。ヒト赤血球細胞では、PTはp38 MAPKシグナル伝達経路を活性化し、ヒストンH3およびH4のアセチル化を強化しました。これは、Gγ-グロビン遺伝子プロモーター領域内のヒストンH3のリン酸化、γ-グロビンmRNA蓄積およびHBF合成です。これらの効果は、p38 MAPK阻害剤SB203580による前処理によって抑制されました。ptによるヒト赤血球細胞におけるγ-グロビン遺伝子発現の誘導には、p38 MAPKシグナル伝達経路の活性化を介して、γ-グロビン遺伝子プロモーター領域内のエピジェネティックヒストン修飾が重要です。PTは、β-サラセミアやSCAを含むβヘモグロビノパシーの新しい潜在的な治療薬である可能性があります。

The pharmacologically-induced expression of the γ-globin gene, to increase fetal hemoglobin (HbF) production, is a therapeutic strategy used for the treatment of β-thalassemia and sickle cell anemia (SCA). The aim of this study was to investigate the effects of Plastrum testudinis (PT) on differentiation, proliferation, γ-globin gene expression and HbF synthesis in human erythroid cells. For this purpose, we used the K562 human leukemia cell line and human erythroid progenitor cells from normal donors and patients with β-thalassemia cultured using the two-phase liquid culture system. The effects of PT on erythroid differentiation, proliferation, γ-globin gene expression and HbF synthesis, as well as the involvement of epigenetic histone modifications within the γ-globin gene promoter via activation of the p38 mitogen-activated protein kinase (MAPK) signaling pathway, were assessed by benzidine staining, trypan-blue dye exclusion, quantitative real-time RT-PCR (qRT-PCR), western blot analysis and chromatin immunoprecipitation (ChIP). PT promoted the erythroid differentiation of K562 cells, and increased γ-globin mRNA accumulation and HbF synthesis without inhibiting cell proliferation in K562 cells and human erythroid progenitors. PT exerted no effect on α- and β-globin gene expression. In human erythroid cells, PT activated the p38 MAPK signaling pathway, and enhanced the acetylation of histone H3 and H4, the phosphorylation of histone H3 within the Gγ- and Aγ-globin gene promoter regions, γ-globin mRNA accumulation and HbF synthesis. These effects were suppressed by pre-treatment with the p38 MAPK inhibitor, SB203580. Epigenetic histone modifications within γ-globin gene promoter regions, via activation of the p38 MAPK signaling pathway, are important for the induction of γ-globin gene expression in human erythroid cells by PT. PT may be a novel potential therapeutic agent for β-hemoglobinopathies, including β-thalassemia and SCA.