Published April 16, 2024
| Version v1
Publication
Open
miR-214 aggravates oxidative stress in thalassemic erythroid cells by targeting ATF4
Creators
- 1. Prince of Songkla University
- 2. Mahidol University
- 3. Siriraj Hospital
Description
Oxidative damage to erythroid cells plays a key role in the pathogenesis of thalassemia. The oxidative stress in thalassemia is potentiated by heme, nonheme iron, and free iron produced by the Fenton reaction, due to degradation of the unstable hemoglobin and iron overload. In addition, the levels of antioxidant enzymes and molecules are significantly decreased in erythrocytes in α- and β-thalassemia. The control of oxidative stress in red blood cells (RBCs) is known to be mediated by microRNAs (miRNAs). In erythroid cells, microR-214 (miR-214) has been reported to respond to external oxidative stress. However, the molecular mechanisms underlying this phenomenon remain unclear, especially during thalassemic erythropoiesis. In the present study, to further understand how miR-214 aggravates oxidative stress in thalassemia erythroid cells, we investigated the molecular mechanism of miR-214 and its regulation of the oxidative status in thalassemia erythrocytes. We have reported a biphasic expression of miR-214 in β- and α-thalassemia. In the present study the effect of miR-214 expression was investigated by using miR -inhibitor and -mimic transfection in erythroid cell lines induced by hemin. Our study showed a biphasic expression of miR-214 in β- and α-thalassemia. Subsequently, we examined the effect of miR-214 on erythroid differentiation in thalassemia. Our study reveals the loss-of-function of miR-214 during translational activation of activating transcription factor 4 mRNA, leading to decreased reactive oxygen species levels and increased glutathione levels in thalassemia erythroid cell. Our results suggest that the expression of activating transcription factor 4 regulated by miR-214 is important for oxidative stress modulation in thalassemic erythroid cells. Our findings can help to better understand the molecular mechanism of miRNA and transcription factors in regulation of oxidative status in erythroid cells, particularly in thalassemia, and could be useful for managing and relieving severe anemia symptoms in patients in the future.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
يلعب الضرر التأكسدي لخلايا الكريات الحمر دورًا رئيسيًا في التسبب في مرض الثلاسيميا. يتم تحفيز الإجهاد التأكسدي في الثلاسيميا عن طريق الهيم والحديد غير الهيم والحديد الحر الناتج عن تفاعل فينتون، بسبب تدهور الهيموغلوبين غير المستقر والحديد الزائد. بالإضافة إلى ذلك، تنخفض مستويات الإنزيمات والجزيئات المضادة للأكسدة بشكل كبير في كريات الدم الحمراء في الثلاسيميا ألفا وبيتا. من المعروف أن التحكم في الإجهاد التأكسدي في خلايا الدم الحمراء (RBCs) يتم بوساطة microRNAs (miRNAs). في خلايا الكريات الحمر، تم الإبلاغ عن أن microR -214 (miR -214) يستجيب للإجهاد التأكسدي الخارجي. ومع ذلك، لا تزال الآليات الجزيئية الكامنة وراء هذه الظاهرة غير واضحة، خاصة أثناء تكون الكريات الحمر الثلاسيمي. في هذه الدراسة، لفهم كيفية تفاقم miR -214 للإجهاد التأكسدي في خلايا الثلاسيميا الحمراء، قمنا بالتحقيق في الآلية الجزيئية لـ miR -214 وتنظيمها للحالة التأكسدية في كريات الدم الحمراء الثلاسيميا. لقد أبلغنا عن تعبير ثنائي الطور عن miR -214 في الثلاسيميا بيتا وألفا. في الدراسة الحالية، تم التحقيق في تأثير تعبير miR -214 باستخدام مثبطات miR وانتقال العدوى بالتقليد في خطوط خلايا كريات الدم الحمراء التي يسببها الهيمين. أظهرت دراستنا تعبيرًا ثنائي الطور عن miR -214 في الثلاسيميا بيتا وألفا. بعد ذلك، فحصنا تأثير miR -214 على تمايز كريات الدم الحمراء في الثلاسيميا. تكشف دراستنا عن فقدان وظيفة miR -214 أثناء التنشيط الانتقالي لعامل النسخ المنشط 4 mRNA، مما يؤدي إلى انخفاض مستويات أنواع الأكسجين التفاعلية وزيادة مستويات الجلوتاثيون في خلايا الثلاسيميا الحمراء. تشير نتائجنا إلى أن التعبير عن تنشيط عامل النسخ 4 الذي ينظمه miR -214 مهم لتعديل الإجهاد التأكسدي في خلايا كريات الدم الحمراء الثلاثية. يمكن أن تساعد نتائجنا في فهم الآلية الجزيئية للحمض النووي الريبي وعوامل النسخ بشكل أفضل في تنظيم الحالة التأكسدية في خلايا الكريات الحمر، خاصة في الثلاسيميا، ويمكن أن تكون مفيدة لإدارة وتخفيف أعراض فقر الدم الحاد لدى المرضى في المستقبل.Translated Description (French)
Les dommages oxydatifs aux cellules érythroïdes jouent un rôle clé dans la pathogenèse de la thalassémie. Le stress oxydatif dans la thalassémie est potentialisé par l'hème, le fer non hémique et le fer libre produits par la réaction de Fenton, en raison de la dégradation de l'hémoglobine instable et de la surcharge en fer. De plus, les taux d'enzymes et de molécules antioxydantes sont significativement diminués dans les érythrocytes en α- et β-thalassémie. Le contrôle du stress oxydatif dans les globules rouges (GR) est connu pour être médié par les microARN (miARN). Dans les cellules érythroïdes, il a été rapporté que microR-214 (miR-214) répondait au stress oxydatif externe. Cependant, les mécanismes moléculaires sous-jacents à ce phénomène restent peu clairs, en particulier lors de l'érythropoïèse thalassémique. Dans la présente étude, pour mieux comprendre comment miR-214 aggrave le stress oxydatif dans les cellules érythroïdes de la thalassémie, nous avons étudié le mécanisme moléculaire de miR-214 et sa régulation du statut oxydatif dans les érythrocytes de la thalassémie. Nous avons rapporté une expression biphasique de miR-214 dans la β- et l'α-thalassémie. Dans la présente étude, l'effet de l'expression de miR-214 a été étudié en utilisant l'inhibiteur de miR et la transfection -mimique dans des lignées cellulaires érythroïdes induites par l'hémine. Notre étude a montré une expression biphasique de miR-214 dans la β- et l'α-thalassémie. Par la suite, nous avons examiné l'effet de miR-214 sur la différenciation érythroïde dans la thalassémie. Notre étude révèle la perte de fonction de miR-214 lors de l'activation translationnelle de l'ARNm du facteur de transcription activant 4, entraînant une diminution des niveaux d'espèces réactives de l'oxygène et une augmentation des niveaux de glutathion dans les cellules érythroïdes de la thalassémie. Nos résultats suggèrent que l'expression du facteur de transcription activateur 4 régulé par miR-214 est importante pour la modulation du stress oxydatif dans les cellules érythroïdes thalassémiques. Nos résultats peuvent aider à mieux comprendre le mécanisme moléculaire du miARN et les facteurs de transcription dans la régulation du statut oxydatif dans les cellules érythroïdes, en particulier dans la thalassémie, et pourraient être utiles pour gérer et soulager les symptômes d'anémie sévère chez les patients à l'avenir.Translated Description (Spanish)
El daño oxidativo a las células eritroides juega un papel clave en la patogénesis de la talasemia. El estrés oxidativo en la talasemia se potencia por el hemo, el hierro no hemo y el hierro libre producido por la reacción de Fenton, debido a la degradación de la hemoglobina inestable y la sobrecarga de hierro. Además, los niveles de enzimas y moléculas antioxidantes disminuyen significativamente en los eritrocitos en la α- y β-talasemia. Se sabe que el control del estrés oxidativo en los glóbulos rojos (RBC) está mediado por microARN (miARN). En las células eritroides, se ha informado que microR-214 (miR-214) responde al estrés oxidativo externo. Sin embargo, los mecanismos moleculares subyacentes a este fenómeno siguen sin estar claros, especialmente durante la eritropoyesis talasémica. En el presente estudio, para comprender mejor cómo miR-214 agrava el estrés oxidativo en las células eritroides de talasemia, investigamos el mecanismo molecular de miR-214 y su regulación del estado oxidativo en los eritrocitos de talasemia. Hemos informado de una expresión bifásica de miR-214 en β- y α-talasemia. En el presente estudio, se investigó el efecto de la expresión de miR-214 mediante el uso de la transfección con inhibidor de miR y mimético de miR en líneas celulares eritroides inducidas por hemina. Nuestro estudio mostró una expresión bifásica de miR-214 en β- y α-talasemia. Posteriormente, examinamos el efecto de miR-214 sobre la diferenciación eritroide en la talasemia. Nuestro estudio revela la pérdida de función de miR-214 durante la activación traduccional del ARNm del factor de transcripción 4 activador, lo que lleva a una disminución de los niveles de especies reactivas de oxígeno y a un aumento de los niveles de glutatión en las células eritroides de la talasemia. Nuestros resultados sugieren que la expresión del factor de transcripción activador 4 regulado por miR-214 es importante para la modulación del estrés oxidativo en células eritroides talasémicas. Nuestros hallazgos pueden ayudar a comprender mejor el mecanismo molecular del miARN y los factores de transcripción en la regulación del estado oxidativo en las células eritroides, particularmente en la talasemia, y podrían ser útiles para controlar y aliviar los síntomas de anemia grave en pacientes en el futuro.Files
journal.pone.0300958&type=printable.pdf
Files
(2.2 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:222349b3a109c1a0aeecd76a7e757e6a
|
2.2 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- يعمل miR -214 على تفاقم الإجهاد التأكسدي في خلايا كريات الدم الحمراء الثلاسيمية من خلال استهداف ATF4
- Translated title (French)
- miR-214 aggrave le stress oxydatif dans les cellules érythroïdes thalassémiques en ciblant ATF4
- Translated title (Spanish)
- miR-214 agrava el estrés oxidativo en las células eritroides talasémicas al dirigirse a ATF4
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4394841563
- DOI
- 10.1371/journal.pone.0300958
References
- https://openalex.org/W1196457845
- https://openalex.org/W144423133
- https://openalex.org/W1510521654
- https://openalex.org/W1965261711
- https://openalex.org/W1967521279
- https://openalex.org/W1981919419
- https://openalex.org/W2005645711
- https://openalex.org/W2007448144
- https://openalex.org/W2007619249
- https://openalex.org/W2019425923
- https://openalex.org/W2027858735
- https://openalex.org/W2043251376
- https://openalex.org/W2046057940
- https://openalex.org/W2068579965
- https://openalex.org/W2100932663
- https://openalex.org/W2236314704
- https://openalex.org/W2411548194
- https://openalex.org/W2782871256
- https://openalex.org/W2899834858
- https://openalex.org/W2953720052
- https://openalex.org/W2975923342
- https://openalex.org/W3176776168
- https://openalex.org/W3185291818
- https://openalex.org/W4220748440
- https://openalex.org/W4224237825
- https://openalex.org/W4226179524
- https://openalex.org/W4243818848
- https://openalex.org/W4246480901
- https://openalex.org/W4247413112