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윤동석
윤동석 (Dong Suk Yoon) 저자 이메일 보기
연세대학교 의과대학
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  CV updated 2022-01-18 16:05
 
조회 634  인쇄하기 주소복사 트위터 공유 페이스북 공유 
TLR4 downregulation by the RNA-binding protein PUM1 alleviates cellular aging and osteoarthritis
열기 Authors and Affiliations

Abstract

Dysfunction of mRNA or RNA-binding proteins (RBPs) causes cellular aging and age-related degenerative diseases; however, information regarding the mechanism through which RBP-mediated posttranscriptional regulation affects cellular aging and related disease processes is limited. In this study, PUM1 was found to be associated with the self-renewal capacity and aging process of human mesenchymal stem cells (MSC). PUM1 interacted with the 3’-untranslated region of Toll-like receptor 4 (TLR4) to suppress TLR4 mRNA translation and regulate the activity of nuclear factor-κB (NF-κB), a master regulator of the aging process in MSCs. PUM1 overexpression protected MSCs against H2O2-induced cellular senescence by suppressing TLR4-mediated NF-κB activity. TLR4-mediated NF-κB activation is a key regulator in osteoarthritis (OA) pathogenesis. PUM1 overexpression enhanced the chondrogenic potential of MSCs even under the influence of inflammation-inducing factors, such as lipopolysaccharide (LPS) or interleukin-1β (IL-1β), whereas the chondrogenic potential was reduced following the PUM1 knockdown-mediated TLR4 activation. PUM1 levels decreased under inflammatory conditions in vitro and during OA progression in human and mouse disease models. PUM1 knockdown in human chondrocytes promoted chondrogenic phenotype loss, whereas PUM1 overexpression protected the cells from inflammation-mediated disruption of the chondrogenic phenotype. Gene therapy using a lentiviral vector encoding mouse PUM1 showed promise in preserving articular cartilage integrity in OA mouse models. In conclusion, PUM1 is a novel suppressor of MSC aging, and the PUM1-TLR4 regulatory axis represents a potential therapeutic target for OA.

논문정보
- 형식: Research article
- 게재일: 2022년 01월 (BRIC 등록일 2022-01-18)
- 연구진: 국내연구진태극기
- 분야: Cell_Biology, Immunology
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