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Enregistrement W4411885215 · doi:10.3899/jrheum.2025-0314.pod10

Metabolic Stress Remodeling: Insights into the Role(s) of FOXO1 in Promoting Cancer-Like Changes in Systemic Sclerosis (SSc)

2025· article· en· W4411885215 sur OpenAlexaffvenue
Lamia Khan, Junqin Wang, Charmaine van Eeden, Caylib Durand, Jan Storek, Desiree Redmond, Jan Willem Cohen Tervaert, Robert Gniadecki, Mohammed Osman

Notice bibliographique

RevueThe Journal of Rheumatology · 2025
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueSystemic Sclerosis and Related Diseases
Établissements canadiensUniversity of CalgaryUniversity of Alberta
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésFOXO1SOD2Cancer researchTranscription factorMitochondrial ROSReactive oxygen speciesOxidative stressMedicineBiologySuperoxide dismutaseCell biologyImmunologyInternal medicineSignal transductionProtein kinase BGenetics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Objectives Systemic sclerosis (SSc) is a life-threatening autoimmune disease with limited treatment options. Autologous stem cell transplantation (ASCT) is the only disease-modifying therapy in SSc; however, its effects on fibroblasts are unknown. We have recently shown that dermal fibroblasts (DFs) from patients with diffuse cutaneous SSc (dSSc) develop a cancer-like phenotype characterized by genomic instability and increased double-stranded DNA breaks (DSBs) associated with resistance-to-apoptosis (Figure 1). In cancer, this is promoted by mitochondrial-dependent metabolic remodelling which is activated by the transcription factor forkhead Box 1 (FOXO1). We hypothesized that metabolic remodeling in dSSc DFs may promote resistance-to-apoptosis via FOXO1, which normalizes post-ASCT. Figure 1. Graphical abstract : In fibroblasts from patients with severe diffuse systemic sclerosis (dSSc), mitochondrial dysfunction results in excessive production of reactive oxygen species (ROS), leading to metabolic stress (1). The elevated ROS levels promotes DNA breaks (2). which activate the transcription factor FOXO1. Upon activation. FOXO1 translocates to the nucleus (3) and binds to the promoter of superoxide dismutase 2 (SOD2) and pyruvate dehydrogenase kinase 4 (PDK4). SOD2 then translocates to the mitochondria, where it reduces mitochondrial ROS into diffusible hydrogen peroxide (H2O2). FOXO1 also promotes metabolic remodelling through PDK4 to increase resistance to apoptosis, and further exacerbate mitochondrial dysfunction. Additionally, nuclear FOXO1 binds to the promoters of fibrotic mediators, driving fibrosis (4). This cycle of mitochondrial dysfunction and FOXOI activation ultimately promotes genomic Instability, senescence and increased ROS (all of which are key pathogenic mechanisms in progressive forms of SSc). This maladaptive mechanism is normalized following ASCT. Methods DFs were generated from healthy control volunteers (HC), limited cutaneous SSc (lSSc), dSSc and post-ASCT (~12 months) patients using 4 mm skin biopsies (N=6-10/group). We quantified the frequency of DSBs and resistance-to-apoptosis via γ-H2AX and/or TUNEL/cleaved caspase 3 (+/− treatment with cyclophosphamide or a FOXO1-inhibitor), respectively. FOXO1 activation was determined by measuring nuclear (active) FOXO1, and expression of its downstream mRNA targets SOD2 and PDK4. Mitochondrial morphology was assessed using confocal microscopy. We also assessed changes in mitochondrial functions, namely mitochondrial dynamics (fusion/fission, immunoblot), biogenesis (qRT-PCR), electron transport chain (ETC) genes (qRT-PCR), and oxygen consumption (XFlux Seahorse analysis). Results dSSc DF had the highest frequency of DSBs compared to HC, lSSc and post-ASCT. This was associated with increased resistance-to-apoptosis in response to cyclophosphamide, with associated activation of FOXO1. Notably, pharmacological inhibition of FOXO1 in dSSc DF resulted in decreased indicators associated with fibrosis and increased apoptosis. In addition, dSSc DF had an increased frequency of elongated mitochondria and indicators associated with mitochondrial fusion (e.g. OPA1, phospho-DRP1), mitochondrial biogenesis, ETC expression with reduced oxygen consumption rate. Overexpression of constitutively active FOXO1 in HC DF resulted in similar metabolic changes as seen in dSSc. Finally, post-ASCT DF did not have increased DSB, FOXO1 activation, or metabolic reprogramming - suggesting that ASCT may provide some of its beneficial effects by modulating this novel mitochondrial/FOXO1 axis. Conclusion Our study highlights the critical role of metabolic stress remodeling as a driver of the cancer-like phenotype in severe forms of SSc.[1] It also provides mechanistic insights related to how ASCT may impart some of its beneficial effects. Future studies targeting this pathway may implicate this novel mitochondrial/FOXO1 pathway as a novel therapeutic strategy in patients with SSc. [1.] Gniadecki R. J Autoimmun 2022;131:102847.

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 machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,009
Score d'incertitude au seuil0,030

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0010,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0000,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0090,001

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.

Tête enseignante Opus0,017
Tête enseignante GPT0,265
Écart entre enseignants0,247 · 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
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

Citations0
Publié2025
Routes d'admission2
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