한빛사논문
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Siqi Liu,1,7 Yun Ha Hur,1,7 Xin Cai,2 Qian Cong,3 Yihao Yang,1 Chiwei Xu,1 Angelina M. Bilate,4 Kevin Andrew Uy Gonzales,1 S. Martina Parigi,1 Christopher J. Cowley,1 Brian Hurwitz,1 Ji-Dung Luo,5 Tiffany Tseng,1 Shiri Gur-Cohen,1 Megan Sribour,1 Tatiana Omelchenko,1 John Levorse,1 Hilda Amalia Pasolli,6 Craig B. Thompson,2 Daniel Mucida,4 and Elaine Fuchs1,8,*
1Robin Chemers Neustein Laboratory of Mammalian Development and Cell Biology, Howard Hughes Medical Institute, The Rockefeller University, New York, NY 10065, USA
2Cancer Biology and Genetics Program, Memorial Sloan Kettering Cancer Center, New York, NY 10065, USA
3McDermott Center for Human Growth and Development, Department of Biophysics, and Harold C. Simmons Comprehensive Cancer Center, University of Texas Southwestern Medical Center, Dallas, TX 75390, USA
4Laboratory of Mucosal Immunology, Howard Hughes Medical Institute, The Rockefeller University, New York, NY 10065, USA
5Bioinformatics Resource Center, The Rockefeller University, New York, NY 10065, USA
6Electron Microscopy Resource Center, The Rockefeller University, New York, NY 10065, USA
7These authors contributed equally
8Lead contact
*Correspondence: Elaine Fuchs
Abstract
Pathogen infection and tissue injury are universal insults that disrupt homeostasis. Innate immunity senses microbial infections and induces cytokines/chemokines to activate resistance mechanisms. Here, we show that, in contrast to most pathogen-induced cytokines, interleukin-24 (IL-24) is predominately induced by barrier epithelial progenitors after tissue injury and is independent of microbiome or adaptive immunity. Moreover, Il24 ablation in mice impedes not only epidermal proliferation and re-epithelialization but also capillary and fibroblast regeneration within the dermal wound bed. Conversely, ectopic IL-24 induction in the homeostatic epidermis triggers global epithelial-mesenchymal tissue repair responses. Mechanistically, Il24 expression depends upon both epithelial IL24-receptor/STAT3 signaling and hypoxia-stabilized HIF1α, which converge following injury to trigger autocrine and paracrine signaling involving IL-24-mediated receptor signaling and metabolic regulation. Thus, parallel to innate immune sensing of pathogens to resolve infections, epithelial stem cells sense injury signals to orchestrate IL-24-mediated tissue repair.
논문정보
- Research article
- 2023년 05월 (BRIC 등록일 2023-04-29)
- 국외 연구진
- 생명과학 > 세포생물학
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![병원체 방어 기전과 기능적으로 평행한, 조직 손상 감지 및 수복 기전의 발견 [Cell]](/upload/board/files/onseminar/thumb/thumb_0000650.png)
학술웨비나
병원체 방어 기전과 기능적으로 평행한, 조직 손상 감지 및 수복 기전의 발견 [Cell] 병원체 감염과 조직 손상은 항상성을 파괴하는 대표적인 외부 자극이다. 미생물에 의한 감염이 발생할 경우 선천면역(innate immunity)은 이를 인지하여 사이토카인과 키모카인 생성을 유발함으로써 방어 기전을 펼치게 된다. 본 연구에서는 계통 분석 및 유전적 접근을 통해, 이 병원체 방어 기전과 진화적으로 유사성을 보이는 조직 손상 감지 및 수리 기전을 제시한다. 대부분의 사이토카인 분비가 병원체로 인해 유도되는 것과는 달리, 본 연구에서 제시하는 손상 수복 기전에서는 상피 전구세포(epithelial progenitor)가 손상을 인지하여 적응면역(adaptive immunity)과는 독립적으로 IL-24를 분비한다. IL-24의 기능을 확인하기 위하여 Il24 낙아웃 마우스를 이용하였으며, 조직 손상 뒤 생성되는 IL-24가, 자가분비 (autocrine) 및 측분비 (paracrine) 신호전달을 통해, 표피의 분열과 재상피화 뿐 아니라 진피의 혈관과 섬유아세포의 재생에도 관여함을 확인하였다. 추가적으로, IL-24의 활성의 기전으로서 (1) IL-24 수용체/STAT3 시그널링과 (2) 조직 손상 후 조직 저산소 상태에 의한 HIF1α 발현이 관여함을 보였다.- 허윤하(The Rockefeller University)
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