Published February 27, 2018 | Version v1
Publication Open

Roles of Macrophage Exosomes in Immune Response to Calcium Oxalate Monohydrate Crystals

Creators

  • 1. Siriraj Hospital
  • 2. Mahidol University

Description

In kidney stone disease, macrophages secrete various mediators via classical secretory pathway and cause renal interstitial inflammation. However, whether their extracellular vesicles, particularly exosomes, are involved in kidney stone pathogenesis remained unknown. This study investigated alterations in exosomal proteome of U937-derived macrophages (by phorbol-12-myristate-13-acetate activation) after exposure to calcium oxalate monohydrate (COM) crystals for 16-h using 2-DE-based proteomics approach. Six significantly altered proteins in COM-treated exosomes were successfully identified by nanoscale liquid chromatography-electrospray ionization-electron transfer dissociation tandem mass spectrometry as proteins involved mainly in immune processes, including T-cell activation and homeostasis, Fcγ receptor-mediated phagocytosis, interferon-γ (IFN-γ) regulation, and cell migration/movement. The decreased heat shock protein 90-beta (HSP90β) and increased vimentin were confirmed by Western blotting. ELISA showed that the COM-treated macrophages produced greater level of interleukin-1β (IL-1β), one of the markers for inflammasome activation. Functional studies demonstrated that COM-treated exosomes enhanced monocyte and T-cell migration, monocyte activation and macrophage phagocytic activity, but on the other hand, reduced T-cell activation. In addition, COM-treated exosomes enhanced production of proinflammatory cytokine IL-8 by monocytes that could be restored to its basal level by small-interfering RNA targeting on vimentin (si-Vimentin). Moreover, si-Vimentin could also abolish effects of COM-treated exosomes on monocyte and T-cell migration as well as macrophage phagocytic activity. These findings provided some implications to the immune response during kidney stone pathogenesis via exosomal pathway of macrophages after exposure to COM crystals.

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

Translated Description (Arabic)

في مرض حصوات الكلى، تفرز البلاعم وسطاء مختلفين عبر مسار الإفراز الكلاسيكي وتسبب التهابًا خلاليًا كلويًا. ومع ذلك، ما إذا كانت الحويصلات خارج الخلية، وخاصة exosomes، تشارك في التسبب في حصوات الكلى لا تزال غير معروفة. حققت هذه الدراسة في التغيرات في البروتينات الخارجية للبلاعم المشتقة من U937 (عن طريق تنشيط phorbol -12 - myristate -13 - acetate) بعد التعرض لبلورات أحادي هيدرات أكسالات الكالسيوم (COM) لمدة 16 ساعة باستخدام نهج البروتينات القائم على 2 - DE. تم تحديد ستة بروتينات متغيرة بشكل كبير في الإكسوزومات المعالجة بـ COM بنجاح من خلال الكروماتوغرافيا السائلة النانوية - الرذاذ الكهربائي التأين - نقل الإلكترون التفكك الترادفي الطيف الكتلي كبروتينات تشارك بشكل رئيسي في العمليات المناعية، بما في ذلك تنشيط الخلايا التائية والتوازن، والبلعمة بوساطة مستقبلات Fcγ، وتنظيم الإنترفيرون γ (IFN - γ)، وهجرة/حركة الخلايا. تم تأكيد انخفاض بروتين الصدمة الحرارية 90 بيتا (HSP90 β) وزيادة الفيمنتين عن طريق النشف الغربي. أظهرت ELISA أن البلاعم المعالجة بـ COM أنتجت مستوى أكبر من إنترلوكين -1 β (IL -1 β)، وهو أحد علامات تنشيط الالتهاب. أظهرت الدراسات الوظيفية أن الإكسوزومات المعالجة بـ COM عززت هجرة الخلايا الوحيدة والخلايا التائية، وتنشيط الخلايا الوحيدة والنشاط البلعمي الضخم، ولكن من ناحية أخرى، قللت من تنشيط الخلايا التائية. بالإضافة إلى ذلك، عززت الإكسوزومات المعالجة بـ COM إنتاج السيتوكين IL -8 المؤيد للالتهاب بواسطة الخلايا الأحادية التي يمكن إعادتها إلى مستواها القاعدي عن طريق استهداف الحمض النووي الريبوزي صغير التداخل على الفيمنتين (si - Vimentin). علاوة على ذلك، يمكن أن يلغي Si - Vimentin أيضًا تأثيرات الإكسوزومات المعالجة بـ COM على هجرة الخلايا الوحيدة والخلايا التائية بالإضافة إلى نشاط البلعمة الضامة. قدمت هذه النتائج بعض الآثار المترتبة على الاستجابة المناعية أثناء التسبب في حصوات الكلى عبر المسار الخارجي للبلاعم بعد التعرض لبلورات COM.

Translated Description (French)

Dans la maladie des calculs rénaux, les macrophages sécrètent divers médiateurs par la voie sécrétoire classique et provoquent une inflammation interstitielle rénale. Cependant, on ne sait pas si leurs vésicules extracellulaires, en particulier les exosomes, sont impliquées dans la pathogenèse des calculs rénaux. Cette étude a examiné les altérations du protéome exosomique des macrophages dérivés de l'U937 (par activation du phorbol-12-myristate-13-acétate) après une exposition à des cristaux d'oxalate de calcium monohydraté (COM) pendant 16 h en utilisant une approche protéomique à base de 2-DE. Six protéines significativement modifiées dans les exosomes traités par COM ont été identifiées avec succès par chromatographie liquide à l'échelle nanométrique - ionisation par électronébulisation - dissociation par transfert d'électrons - spectrométrie de masse en tandem en tant que protéines impliquées principalement dans les processus immunitaires, y compris l'activation et l'homéostasie des lymphocytes T, la phagocytose médiée par le récepteur Fcγ, la régulation de l'interféron-γ (IFN-γ) et la migration/le mouvement cellulaire. La diminution de la protéine de choc thermique 90-bêta (HSP90β) et l'augmentation de la vimentine ont été confirmées par transfert Western. ELISA a montré que les macrophages traités par COM produisaient un niveau plus élevé d'interleukine-1β (IL-1β), l'un des marqueurs de l'activation de l'inflammasome. Des études fonctionnelles ont démontré que les exosomes traités par COM amélioraient la migration des monocytes et des lymphocytes T, l'activation des monocytes et l'activité phagocytaire des macrophages, mais d'autre part, réduisaient l'activation des lymphocytes T. De plus, les exosomes traités par COM ont augmenté la production de cytokine pro-inflammatoire IL-8 par les monocytes qui pourraient être restaurés à leur niveau basal par un petit ciblage de l'ARN interférant sur la vimentine (si-vimentine). De plus, la si-Vimentine pourrait également abolir les effets des exosomes traités par COM sur la migration des monocytes et des lymphocytes T ainsi que sur l'activité phagocytaire des macrophages. Ces résultats ont eu des implications sur la réponse immunitaire lors de la pathogenèse des calculs rénaux via la voie exosomale des macrophages après exposition aux cristaux de COM.

Translated Description (Spanish)

En la enfermedad de cálculos renales, los macrófagos secretan varios mediadores a través de la vía secretora clásica y causan inflamación intersticial renal. Sin embargo, se desconocía si sus vesículas extracelulares, particularmente los exosomas, están involucradas en la patogénesis de los cálculos renales. Este estudio investigó las alteraciones en el proteoma exosómico de los macrófagos derivados de U937 (por activación de forbol-12-miristato-13-acetato) después de la exposición a cristales de oxalato de calcio monohidrato (COM) durante 16 h utilizando el enfoque proteómico basado en 2-DE. Se identificaron con éxito seis proteínas significativamente alteradas en exosomas tratados con COM mediante cromatografía líquida a nanoescala, ionización por electropulverización, espectrometría de masas en tándem de disociación por transferencia de electrones como proteínas involucradas principalmente en procesos inmunitarios, incluida la activación y homeostasis de células T, fagocitosis mediada por el receptor Fcγ, regulación del interferón-γ (IFN-γ) y migración/movimiento celular. La disminución de la proteína de choque térmico 90-beta (Hsp90β) y el aumento de vimentina se confirmaron mediante transferencia Western. El ELISA mostró que los macrófagos tratados con COM producían un mayor nivel de interleucina-1β (IL-1β), uno de los marcadores de activación del inflamasoma. Los estudios funcionales demostraron que los exosomas tratados con COM mejoraron la migración de monocitos y células T, la activación de monocitos y la actividad fagocítica de macrófagos, pero por otro lado, redujeron la activación de células T. Además, los exosomas tratados con COM mejoraron la producción de citocina proinflamatoria IL-8 por parte de los monocitos que podrían restaurarse a su nivel basal mediante la pequeña interferencia del ARN dirigido a la vimentina (si-Vimentina). Además, la si-vimentina también podría abolir los efectos de los exosomas tratados con COM sobre la migración de monocitos y células T, así como la actividad fagocítica de los macrófagos. Estos hallazgos proporcionaron algunas implicaciones para la respuesta inmune durante la patogénesis de cálculos renales a través de la vía exosómica de los macrófagos después de la exposición a cristales COM.

Files

pdf.pdf

Files (3.7 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:c3b3e8c5061e22389b12718b4ae1e68c
3.7 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
أدوار الجسيمات الخارجية الضامة في الاستجابة المناعية لبلورات مونوهيدرات أكسالات الكالسيوم
Translated title (French)
Rôles des exosomes macrophages dans la réponse immunitaire aux cristaux de monohydrate d'oxalate de calcium
Translated title (Spanish)
Funciones de los exosomas de macrófagos en la respuesta inmune a los cristales de monohidrato de oxalato de calcio

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2792750445
DOI
10.3389/fimmu.2018.00316

Is supplement to
https://openalex.org/W4387637728 (Other)
https://openalex.org/W4386033707 (Other)
https://openalex.org/W4321166613 (Other)
https://openalex.org/W2947838112 (Other)
https://openalex.org/W2896759930 (Other)
https://openalex.org/W2529223554 (Other)
https://openalex.org/W2111545764 (Other)
https://openalex.org/W2073918425 (Other)
https://openalex.org/W2067275497 (Other)
https://openalex.org/W1970650594 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Thailand

References

  • https://openalex.org/W1548044845
  • https://openalex.org/W1653521872
  • https://openalex.org/W1743744546
  • https://openalex.org/W1877686344
  • https://openalex.org/W1965815959
  • https://openalex.org/W1971825577
  • https://openalex.org/W1972857709
  • https://openalex.org/W1973137192
  • https://openalex.org/W1973171955
  • https://openalex.org/W1974954833
  • https://openalex.org/W1980916386
  • https://openalex.org/W1985950594
  • https://openalex.org/W1989558123
  • https://openalex.org/W1996649087
  • https://openalex.org/W2001240566
  • https://openalex.org/W2004388967
  • https://openalex.org/W2027451081
  • https://openalex.org/W2029151903
  • https://openalex.org/W2033950069
  • https://openalex.org/W2036975993
  • https://openalex.org/W2048315576
  • https://openalex.org/W2052644234
  • https://openalex.org/W2059266855
  • https://openalex.org/W2061955515
  • https://openalex.org/W2065006357
  • https://openalex.org/W2072320390
  • https://openalex.org/W2081839951
  • https://openalex.org/W2086531401
  • https://openalex.org/W2091400000
  • https://openalex.org/W2093977796
  • https://openalex.org/W2096274764
  • https://openalex.org/W2100185938
  • https://openalex.org/W2105928477
  • https://openalex.org/W2130645824
  • https://openalex.org/W2134584677
  • https://openalex.org/W2136525228
  • https://openalex.org/W2137798077
  • https://openalex.org/W2138285875
  • https://openalex.org/W2149547762
  • https://openalex.org/W2157815908
  • https://openalex.org/W2159114297
  • https://openalex.org/W2168187347
  • https://openalex.org/W2171672500
  • https://openalex.org/W2251155637
  • https://openalex.org/W2339285831
  • https://openalex.org/W2466050885
  • https://openalex.org/W2564709030
  • https://openalex.org/W2590062395
  • https://openalex.org/W2620661554
  • https://openalex.org/W2679064946
  • https://openalex.org/W2772276059
  • https://openalex.org/W4250324210