차세대 약학 리더스 (1345228962) / 2014 / BK21플러스사업(0.5) / 김영수 / 충북대학교 / 교육부 / 459,533,000
SCI
SCIE
SCOPUS
국가R&D연구논문An Endoplasmic Reticulum Stress-Initiated Sphingolipid Metabolite, Ceramide-1-Phosphate, Regulates Epithelial Innate Immunity by Stimulating β-Defensin Production
저자
Kim, Young-Il ; Park, Kyungho ; Kim, Jong Youl ; Seo, Ho Seong ; Shin, Kyong-Oh ; Lee, Yong-Moon ; Holleran, Walter M. ; Elias, Peter M. ; Uchida, Yoshikazu
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2014
작성언어
-등재정보
SCI,SCIE,SCOPUS
자료형태
학술저널
수록면
4368-4378(11쪽)
제공처
소장기관
<P>Antimicrobial peptides (AMP) are ubiquitous innate immune elements in epithelial tissues. We recently discovered that a signaling lipid, the ceramide metabolite sphingosine-1-phosphate (S1P), regulates production of a major AMP, cathelicidin antimicrobial peptide (CAMP), in response to a subtoxic level of endoplasmic reticulum (ER) stress that can be induced by external perturbants in keratinocytes. We hypothesized that an ER stress-initiated signal could also regulate production of another major class of AMPs: i.e., the human beta-defensins 2 (hBD2) and 3 (hBD3). Keratinocytes stimulated with a pharmacological ER stressor, thapsigargin (Tg), increased hBD2/hBD3 as well as CAMP mRNA expression. While inhibition of sphingosine-1-phosphate production did not alter hBD expression following ER stress, blockade of ceramide-1-phosphate (C1P) suppressed Tg-induced hBD2/hBD3 but not CAMP expression. Exogenous C1P also increased hBD2/hBD3 production, indicating that C1P stimulates hBD expression. We showed further that C1P-induced hBD2/hBD3 expression is regulated by a novel pathway in which C1P stimulates downstream hBD via a cPLA2a→15d-PGJ<SUB>2</SUB>→PPARα/PPARβ/δ→Src kinase→STAT1/STAT3 transcriptional mechanism. Finally, conditioned medium from C1P-stimulated keratinocytes showed antimicrobial activity against <I>Staphylococcus aureus</I>. In summary, our present and recent studies discovered two new regulatory mechanisms of key epidermal AMP, hBD2/hBD3 and CAMP. The C1P and S1P pathways both signal to enhance innate immunity in response to ER stress.</P>
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