TNFα Induces Mitochondrial Fragmentation and Mitochondrial Biogenesis in Human Airway Smooth Muscle Cells
Notice bibliographique
Résumé
Airway inflammation is a key aspect of asthma and is associated with airway smooth muscle (ASM) hyperreactivity (airway narrowing due to increased Ca 2+ and force responses to agonist stimulation) as well as airway remodeling (ASM cell proliferation and altering extracellular matrix composition). Proinflammatory cytokines, such as TNF‐α mediate this airway inflammatory response. Previously, we found that the TNF‐α induces an increase ASM force, which is associated with an increase in ATP hydrolysis, imposing a metabolic stress on ASM. Mitochondria play an important role in providing ATP to support contraction in ASM. Mitochondria are dynamically remodelling within ASM cells displaying changing filamentous or fragmented tubular networks. Changing expression of Mitofusin 2 (Mfn2), which is associated with mitochondria fusion, or Dynamin Related Protein 1 (Drp1), which is associated with fission mediate this mitochondrial remodelling. The stressors that induce mitochondrial remodelling in ASM are unknown, but mitochondrial fragmentation may be an initial step in mitochondrial biogenesis to meet increasing energy demand. We hypothesized that human ASM (hASM) cells exposed to TNF‐α will display reduced Mfn2 and increased Drp1 expression resulting in mitochondrial fragmentation and mitochondrial biogenesis. To test our hypothesis, serum‐deprived primary hASM cells were exposed to 20 ng/ml TNF‐α for 24 h after which they were loaded with 500 μM MitoTracker Green to visualize mitochondria and imaged using confocal microscopy. Images were analyzed using MATLAB Image J software to quantify mitochondrial morphometry: form factor and aspect ratio. An increase in form factor and aspect ratio indicates greater mitochondrial filamentous networks. Expression of Mfn2 and Drp1 were determined by Western blot analysis. In hASM exposed to TNF‐α, Mfn2 expression decreased by ~40%, while Drp1 expression increased by ~75% compared to controls. These changes in fusion/fission proteins were associated with mitochondrial fragmentation (reduced form factor and aspect ratio) and an increase in mitochondria number. Our results indicate that hASM cells exposed to TNF‐α display mitochondrial fragmentation due to changes in Mfn2 and Drp1 expression. Mitochondrial fragmentation may be involved in mitochondrial biogenesis in response to increased metabolic demands imposed by airway hyperreactivity. Support or Funding Information APS fellowship (EK) and NIH grant HL126451 (GCS)
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
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.
score_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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».