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Enregistrement W4224278198 · doi:10.1101/2022.04.06.487252

Prostaglandins and calprotectin are genetically and functionally linked to the Inflammatory Bowel Diseases

2022· preprint· en· W4224278198 sur OpenAlexafffund
Mohamad Karaky, Gabrielle Boucher, Saraï Mola, Sylvain Foisy, Claudine Beauchamp, Marie-Ève Rivard, Melanie Burnette, Hugues Gosselin, Alain Bitton, Guy Charron, Philippe Goyette, John D. Rioux

Notice bibliographique

RevuebioRxiv (Cold Spring Harbor Laboratory) · 2022
Typepreprint
Langueen
DomaineImmunology and Microbiology
ThématiqueImmune Response and Inflammation
Établissements canadiensUniversité de MontréalMcGill University Health CentreMontreal Heart Institute
Organismes subventionnairesBroad InstituteInstitut de Cardiologie de MontréalUniversité de MontréalDepartment of Epidemiology, Biostatistics and Occupational Health, McGill UniversityMcGill University Health CentreMcGill University
Mots-clésBiologyGenome-wide association studyTranscriptomeInflammatory bowel diseaseS100A9GeneGeneticsGene expressionComputational biologySingle-nucleotide polymorphismMedicineDiseaseGenotype

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract Background Genome wide association studies (GWAS) have identified and validated more than 200 genomic loci associated with the inflammatory bowel disease (IBD), although for most the causal gene remains unknown. Given the importance of myeloid cells in IBD pathogenesis, the current study aimed to uncover the role of genes within IBD genetic loci that are endogenously expressed in this cell lineage. Methods The open reading frames (ORF) of 43 genes from IBD-associated loci were expressed via lentiviral transfer in the THP-1 model of human monocytes and the impact of each of these on the cell’s transcriptome was analyzed using a novel RNA sequencing-based approach. We used a combination of genetic and pharmacologic approaches to validate our findings in the THP-1 line with further validation in human induced pluripotent stem cell (hiPSC)-derived-monocytes. Results This functional genomics screen provided evidence that genes in four IBD GWAS loci ( PTGIR, ZBTB40, SLC39A11 and NFKB1 ) are involved in controlling S100A8 and S100A9 genes expression, which encode the two subunits of calprotectin (CP). We demonstrated that increasing PTGIR expression and/or stimulating PTGIR signaling resulted in increased CP expression in THP-1. This was further validated in hiPSC-derived monocytes. Conversely, knocking-down PTGIR endogenous expression and/or inhibiting PTGIR signaling led to decreased CP expression. These analyses were extended to the known IBD gene PTGER4 , whereby its specific agonist also led to increased CP expression. Furthermore, we demonstrated that the PTGIR and PTGER4 mediated control of CP expression was dependent on signaling via adenylate cyclase and STAT3 . Finally, we demonstrated that LPS-mediated increases in CP expression could be potentiated by agonists of PTGIR and PTGER4 , or diminished by their antagonists, with an opposite effect on TNF-alpha expression. Conclusion Our results support a causal role for the PTGIR, ZBTB40, SLC39A11 and NFKB1 genes in IBD, with all four genes regulating the expression of CP in myeloid cells, as well as an important role for the prostacyclin/prostaglandin biogenesis and signaling pathways in IBD susceptibility and pathogenesis. Author Summary Crohn’s Disease and Ulcerative colitis are the two main types of inflammatory bowel diseases (IBD). These are debilitating chronic inflammatory diseases of the digestive tract. IBD pathogenesis is complex and involves multiple different cell types within the intestinal mucosa. While over 200 regions of the genome have been associated with susceptibility to IBD, for most the causal gene remains to be identified. In the current study we have focused on genes from IBD loci that are endogenously expressed in monocytes or macrophages, given the importance of these cells in IBD pathogenesis. Specifically, we modulated the expression of 43 genes from within validated IBD loci, in a human monocyte/macrophage cell line, and determined the impact of this increased expression on the rest of the transcriptome. We found evidence that four of these genes ( PTGIR, ZBTB40, SLC39A11 and NFKB1 ) control the expression of calprotectin, which is a proinflammatory molecule that is used as a marker of intestinal mucosal inflammation. We then elucidated how prostaglandin signaling via prostaglandin receptors PTGIR and PTGER4, another IBD gene, regulates calprotectin expression. This work provides evidence that all five genes are causal and provide the first link between calprotectin and disease susceptibility.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesMéta-épidémiologie (sens strict)
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,934
Score d'incertitude au seuil1,000

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0010,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,001
Intégrité de la recherche0,0000,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,008
Tête enseignante GPT0,199
Écart entre enseignants0,191 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations29
Publié2022
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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