Published February 16, 2016 | Version v1
Publication Open

Mechanical stretching stimulates collagen synthesis via down-regulating SO2/AAT1 pathway

Creators

  • 1. Peking University First Hospital
  • 2. Peking University
  • 3. Beijing Anzhen Hospital
  • 4. Capital Medical University
  • 5. University of California, San Diego
  • 6. Capital Institute of Pediatrics
  • 7. Fifth Tianjin Central Hospital
  • 8. Shunyi Hospital of Beijing Traditional Chinese Medicine Hospital
  • 9. Ministry of Education of the People's Republic of China

Description

The aim of the study was to investigate the role of endogenous sulfur dioxide (SO2)/ aspartate aminotransferase 1 (AAT1) pathway in stretch-induced excessive collagen expression and its mechanism. The mechanical stretch downregulated SO2/AAT1 pathway and increased collagen I and III protein expression. Importantly, AAT1 overexpression blocked the increase in collagen I and III expression, transforming growth factor-β1 (TGF- β1) expression and phosphorylation of Smad2/3 induced by stretch, but AAT1 knockdown mimicked the increase in collagen I and III expression, TGF- β1 expression and phosphorylation of Smad2/3 induced by stretch. Mechanistically, SB431542, a TGF-β1/Smad2/3 inhibitor, eliminated excessive collagen I and III accumulation induced by AAT1 knockdown, stretch or stretch plus AAT1 knockdown. In a rat model of high pulmonary blood flow-induced pulmonary vascular collagen accumulation, AAT1 expression and SO2 content in lung tissues of rat were reduced in shunt rats with high pulmonary blood flow. Supplement of SO2 derivatives inhibited activation of TGF- β1/Smad2/3 pathway and alleviated the excessive collagen accumulation in lung tissues of shunt rats. The results suggested that deficiency of endogenous SO2/AAT1 pathway mediated mechanical stretch-stimulated abnormal collagen accumulation via TGF-β1/Smad2/3 pathway.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

كان الهدف من الدراسة هو التحقيق في دور مسار ثاني أكسيد الكبريت الداخلي (SO2 )/ ناقلة أمين الأسبارتات 1 (AAT1) في التعبير المفرط عن الكولاجين الناتج عن التمدد وآليته. أدى التمدد الميكانيكي إلى تقليل مسار SO2/AAT1 وزيادة تعبير بروتين الكولاجين الأول والثالث. الأهم من ذلك، أن التعبير المفرط لـ AAT1 منع الزيادة في تعبير الكولاجين الأول والثالث، مما أدى إلى تحويل تعبير عامل النمو - β 1 (TGF - β 1) وفسفرة Smad 2/3 الناجم عن التمدد، لكن الضربة القاضية لـ AAT 1 تحاكي الزيادة في تعبير الكولاجين الأول والثالث، وتعبير TGF - β 1 وفسفرة Smad 2/3 الناجم عن التمدد. من الناحية الميكانيكية، قام SB431542، وهو مثبط TGF - β 1/Smad2/3، بالتخلص من تراكم الكولاجين المفرط الأول والثالث الناجم عن الضربة القاضية AAT1 أو التمدد أو التمدد بالإضافة إلى الضربة القاضية AAT1. في نموذج الفئران لتراكم الكولاجين الوعائي الرئوي المستحث بتدفق الدم الرئوي المرتفع، تم تقليل تعبير AAT1 ومحتوى SO2 في أنسجة الرئة لدى الفئران في الفئران التحويلة ذات تدفق الدم الرئوي المرتفع. أدى مكمل مشتقات ثاني أكسيد الكبريت إلى تثبيط تنشيط مسار TGF - β 1/Smad 2/3 وتخفيف تراكم الكولاجين المفرط في أنسجة الرئة لدى الفئران التحويلة. اقترحت النتائج أن نقص مسار SO2/AAT1 الداخلي أدى إلى تراكم غير طبيعي للكولاجين محفز بالتمدد الميكانيكي عبر مسار TGF - β 1/Smad 2/3.

Translated Description (French)

L'objectif de l'étude était d'étudier le rôle de la voie du dioxyde de soufre endogène (SO2)/ aspartate aminotransférase 1 (AAT1) dans l'expression excessive de collagène induite par l'étirement et son mécanisme. L'étirement mécanique a régulé à la baisse la voie SO2/AAT1 et a augmenté l'expression des protéines de collagène I et III. Il est important de noter que la surexpression d'AAT1 a bloqué l'augmentation de l'expression du collagène I et III, transformant l'expression du facteur de croissance β1 (TGF- β1) et la phosphorylation de Smad2/3 induite par l'étirement, mais que la réduction d'AAT1 a imité l'augmentation de l'expression du collagène I et III, l'expression de TGF- β1 et la phosphorylation de Smad2/3 induite par l'étirement. Mécaniquement, le SB431542, un inhibiteur du TGF-β1/Smad2/3, a éliminé l'accumulation excessive de collagène I et III induite par le renversement, l'étirement ou l'étirement de l'AAT1 plus le renversement de l'AAT1. Dans un modèle de rat d'accumulation de collagène vasculaire pulmonaire induite par un débit sanguin pulmonaire élevé, l'expression d'AAT1 et la teneur en SO2 dans les tissus pulmonaires du rat ont été réduites chez les rats shunt avec un débit sanguin pulmonaire élevé. Un supplément de dérivés de SO2 a inhibé l'activation de la voie TGF- β1/Smad2/3 et a atténué l'accumulation excessive de collagène dans les tissus pulmonaires des rats shunt. Les résultats suggèrent que la déficience de la voie SO2/AAT1 endogène induit une accumulation anormale de collagène stimulée par étirement mécanique via la voie TGF-β1/Smad2/3.

Translated Description (Spanish)

El objetivo del estudio fue investigar el papel de la vía endógena de dióxido de azufre (SO2)/ aspartato aminotransferasa 1 (AAT1) en la expresión excesiva de colágeno inducida por estiramiento y su mecanismo. El estiramiento mecánico reguló a la baja la vía SO2/AAT1 y aumentó la expresión de proteínas de colágeno I y III. Es importante destacar que la sobreexpresión de AAT1 bloqueó el aumento en la expresión de colágeno I y III, transformando la expresión del factor de crecimiento-β1 (TGF-β1) y la fosforilación de Smad2/3 inducida por estiramiento, pero la atenuación de AAT1 imitó el aumento en la expresión de colágeno I y III, la expresión de TGF-β1 y la fosforilación de Smad2/3 inducida por estiramiento. Mecánicamente, SB431542, un inhibidor de TGF-β1/Smad2/3, eliminó la acumulación excesiva de colágeno I y III inducida por la inactivación, estiramiento o estiramiento de AAT1 más la inactivación de AAT1. En un modelo de rata de alta acumulación de colágeno vascular pulmonar inducida por el flujo sanguíneo pulmonar, la expresión de AAT1 y el contenido de SO2 en los tejidos pulmonares de la rata se redujeron en las ratas de derivación con alto flujo sanguíneo pulmonar. El suplemento de derivados de SO2 inhibió la activación de la vía TGF-β1/Smad2/3 y alivió la acumulación excesiva de colágeno en los tejidos pulmonares de las ratas de derivación. Los resultados sugirieron que la deficiencia de la vía endógena SO2/AAT1 mediaba la acumulación anormal de colágeno estimulada por estiramiento mecánico a través de la vía TGF-β1/Smad2/3.

Files

srep21112.pdf.pdf

Files (1.2 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:b7d6e4982d1b577af1efed014d05883f
1.2 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
يحفز التمدد الميكانيكي تخليق الكولاجين عبر مسار SO2/AAT1 منخفض التنظيم
Translated title (French)
L'étirement mécanique stimule la synthèse du collagène via la voie SO2/AAT1 à régulation négative
Translated title (Spanish)
El estiramiento mecánico estimula la síntesis de colágeno a través de la regulación negativa de la vía SO2/AAT1

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2277368161
DOI
10.1038/srep21112

Is supplement to
https://openalex.org/W3029292979 (Other)
https://openalex.org/W2366835330 (Other)
https://openalex.org/W2355360993 (Other)
https://openalex.org/W2308616550 (Other)
https://openalex.org/W2156383829 (Other)
https://openalex.org/W2155558762 (Other)
https://openalex.org/W2064217368 (Other)
https://openalex.org/W2023468848 (Other)
https://openalex.org/W2018459525 (Other)
https://openalex.org/W2016510087 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
China

References

  • https://openalex.org/W1505006425
  • https://openalex.org/W1581933912
  • https://openalex.org/W179194483
  • https://openalex.org/W1904523951
  • https://openalex.org/W1966890412
  • https://openalex.org/W1974203601
  • https://openalex.org/W1980747500
  • https://openalex.org/W1993245757
  • https://openalex.org/W2002497681
  • https://openalex.org/W2005587402
  • https://openalex.org/W2013770977
  • https://openalex.org/W2014217144
  • https://openalex.org/W2019469356
  • https://openalex.org/W2034998169
  • https://openalex.org/W2035083422
  • https://openalex.org/W2035620169
  • https://openalex.org/W2041812600
  • https://openalex.org/W2042343789
  • https://openalex.org/W2042793531
  • https://openalex.org/W2044794229
  • https://openalex.org/W2063276829
  • https://openalex.org/W2063420743
  • https://openalex.org/W2064058589
  • https://openalex.org/W2065501812
  • https://openalex.org/W2104824409
  • https://openalex.org/W2117559047
  • https://openalex.org/W2145311631
  • https://openalex.org/W2151908732
  • https://openalex.org/W2165626565
  • https://openalex.org/W2432772068
  • https://openalex.org/W4246904413
  • https://openalex.org/W4376848222