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  • Cathelicidin-mediated lipopolysaccharide signaling via intracellular TLR4 in colonic epithelial cells evokes CXCL8 production.

Cathelicidin-mediated lipopolysaccharide signaling via intracellular TLR4 in colonic epithelial cells evokes CXCL8 production.

Gut microbes (2020-07-14)
Ravi Holani, Anshu Babbar, Graham A D Blyth, Fernando Lopes, Humberto Jijon, Derek M McKay, Morley D Hollenberg, Eduardo R Cobo
ABSTRACT

We hypothesized that the antimicrobial peptide cathelicidin has a physiological role in regulating gut inflammatory homeostasis. We determined that cathelicidin synergizes with LPS to facilitate its internalization and signaling via endosomic TLR4 in colonic epithelium, evoking synthesis of the human neutrophil chemoattractant, CXCL8 (or murine homolog, CXCL1). Interaction of cathelicidin with LPS in the control of CXCL8/CXCL1 synthesis was assessed in human colon epithelial cells, murine colonoids and cathelicidin-null mice (Camp-/- ). Mechanistically, human cathelicidin (LL-37), as an extracellular complex with LPS, interacted with lipid raft-associated GM1 gangliosides to internalize and activate intracellular TLR4. Two signaling pathways converged on CXCL8/CXCL1 production: (1) a p38MAPK-dependent pathway regulated by Src-EGFR kinases; and, (2) a p38MAPK-independent, NF-κB-dependent pathway, regulated by MEK1/2-MAPK. Increased cathelicidin-dependent CXCL8 secretion in the colonic mucosa activated human blood-derived neutrophils. These cathelicidin effects occurred in vitro at concentrations well below those needed for microbicidal function. The important immunomodulatory role of cathelicidins was evident in cathelicidin-null/Camp-/- mice, which had diminished colonic CXCL1 secretion, decreased neutrophil recruitment-activation and reduced bacterial clearance when challenged with the colitis-inducing murine pathogen, Citrobacter rodentium. We conclude that in addition to its known microbicidal action, cathelicidin has a unique pathogen-sensing role, facilitating LPS-mediated intestinal responses, including the production of CXCL8/CXCL1 that would contribute to an integrated tissue response to recruit neutrophils during colitis.

MATERIALI
Numero di prodotto
Marchio
Descrizione del prodotto

Sigma-Aldrich
Triton X-100, laboratory grade
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Forbolo 12-miristato 13-acetato, ≥99% (TLC), film or powder
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Sigma-Aldrich
Triton X-100, Molecular Biology
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Sigma-Aldrich
DL-Ditiotreitolo, ≥98% (HPLC), ≥99.0% (titration)
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Sigma-Aldrich
Cytochalasin D, from Zygosporium mansonii, ≥98% (TLC and HPLC), powder
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Sigma-Aldrich
Methyl-β-cyclodextrin, average Mn 1310
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Cholera Toxin B subunit, ≥95% (SDS-PAGE), lyophilized powder
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Sigma-Aldrich
Lipopolysaccharides from Salmonella enterica serotype typhimurium, BioXtra, suitable for cell culture, γ-irradiated
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
DL-3-Hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A sodium salt hydrate, ≥90% (HPLC)
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Sigma-Aldrich
Flagellin from Salmonella typhimurium, >95% (SDS-PAGE)
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Sigma-Aldrich
Mevinolina, ≥98% (HPLC)
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Sigma-Aldrich
PP1, ≥98% (HPLC)
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Sigma-Aldrich
2-Phenylindole, technical grade, 95%
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Human PLG (Plasminogen) ELISA Kit, for cell culture supernatants, plasma, and serum samples
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
CTB, ≥98% (HPLC)
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Sigma-Aldrich
Octoclothepin maleate salt, solid
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Sigma-Aldrich
Mubritinib, ≥98% (HPLC)
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Sigma-Aldrich
L48H37, ≥98% (HPLC)
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