Neutrophil Extracellular Traps (NETs) formation of Fcgr2b deficient mice in lupus mouse model with ischemic reperfusion injury

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

การศึกษาการเกิด Neutrophil Extracellular Traps (NETs) ในหนูเม้าส์ที่ขาดยีน Fcgr2b ที่เป็นโรคลูปัสที่เกิดจากภาวะไตขาดเลือด

Author

Wilasinee Saisorn, Graduate school

Year (A.D.)

2020

Document Type

Thesis

First Advisor

Asada Leelahavanichkul

Second Advisor

Direkrit Chiewchengchol

Faculty/College

Graduate School (บัณฑิตวิทยาลัย)

Degree Name

Master of Science

Degree Level

Master's Degree

Degree Discipline

Medical Microbiology

DOI

10.58837/CHULA.THE.2020.312

Abstract

Acute kidney injury (AKI) caused by renal ischemic reperfusion (I/R) is the most prevalent cause of morbidity and mortality in patients. Neutrophil extracellular traps (NETs) are important for the progression of lupus nephritis after renal I/R injury. Because neutrophils are the first immune cell that respond to tissue damage, neutrophils might be an important cell that determines renal I/R injury. Additionally, NET components, including cell-free DNA, histone, nucleosome, and cytoplasmic protein compartment release the auto-antigens that accelerate lupus disease activity. Therefore, this project aimed to compare NETs formation in several internal organs following renal I/R injury in Fcgr2b deficient (Fcgr2b-/-) mice, a lupus mouse model, and wildtype (WT) mice. At 24 h after I/R injury, Fcgr2b-/- mice had a higher level of NET biomarkers; PAD4, IL-1β expression, serum dsDNA, and the co-staining of neutrophil elastase (NE) with myeloperoxidase (MPO), in kidney and peripheral blood when compared with WT mice. Furthermore, the cell apoptosis activated caspase-3 in the kidney, serum anti-dsDNA, and immunoglobulin (IgG) deposition in glomeruli in Fcgr2b-/- mice at 120 h after I/R injury was also higher than the WT mice. Likewise, NETs formation and apoptosis Fcgr2b-/- neutrophils after stimulation with phorbol myristate acetate (PMA) or lipopolysaccharide (LPS) were more prominent than WT neutrophils. These findings support that Fcgr2b-/- mice with renal I/R had a higher NETs formation, cell apoptosis in the kidney and in the remote organs that induced serum anti-dsDNA and accelerated lupus disease aggression.

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

อาการบาดเจ็บจากไตวายเฉียบพลัน (AKI) ที่เกิดจากภาวะไตขาดเลือด (I/R) ถือเป็นสาเหตุสำคัญที่พบได้บ่อยส่งผลให้เกิดการเจ็บป่วยและเสียชีวิตในผู้ป่วย กับดักนิวโทรฟิล (Neutrophil extracellular traps; NETs) ถือว่าเป็นสาเหตุความสำคัญที่ส่งผลให้โรคไตอักเสบลูปัสรุนแรงเพิ่มมากขึ้น หลังการบาดเจ็บจากภาวะไตขาดเลือด เนื่องจากนิวโทรฟิลเป็นเซลล์แรกที่ตอบสนองต่อการบาดเจ็บของเนื้อเยื่อ องค์ประกอบของกับดักนิวโทรฟิล ได้แก่ ดีเอ็นเอที่ปราศจากเซลล์ (Cell-free DNA), ฮิสโตน, นิวคลีโซม รวมถึงโปรตีนในไซโทพลาสมา อาจเป็นแหล่งแอนติเจนของตนเอง (Auto-antigens) ที่กระตุ้นให้มีการพัฒนาไปเป็นโรคไตอักเสบลูปัส ดังนั้นโปรเจคนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อเปรียบเทียบการเกิดกับดักนิวโทรฟิลในอวัยวะภายในหลังการบาดเจ็บจากไตขาดเลือดในหนูที่ขาดยีน Fc gamma receptor 2b (Fcgr2b-/-) ซึ่งเป็นโมเดลจำลองของหนูลูปัส และหนูปกติ (Wildtype; WT) ผลการทดลองพบว่าที่ 24 ชั่วโมงหลังการบาดเจ็บจากภาวะไตขาดเลือด หนู Fcgr2b-/- มีการบ่งชี้กับดักนิวโทรฟิลในระดับที่สูง โดยวัดได้จากการแสดงออกของยีน PAD4, IL-1β, dsDNA และการย้อมด้วยสีอิมมูโนฟลูออเรสเซนต์ ชนิดนิวโทรฟิลอิลาสเตส (Neutrophil elastase; NE) ร่วมกับ ไมอีโลเพอร์ออกซิเดส (Myeloperoxidase; MPO) ภายในไตและในเลือด นอกจากนี้โปรตีนที่เกี่ยวกับการตายแบบอะพอพโทสิส (Activated caspase-3) ภายในไตของหนู Fcgr2b-/- นั้นก็มีการเพิ่มขึ้นส่งผลให้มีการสร้างแอนติบอดีต่อ dsDNA ในซีรัมและมีการสะสมของอิมมูโนโกลบูลิน (Immunoglobulin; IgG) ในโกลเมอรูลัสภายในไต ที่ 120 ชั่วโมงหลังการบาดเจ็บจากภาวะไตขาดเลือด การศึกษาใน in vitro Fcgr2b-/- นิวโทรฟิลที่ถูกกระตุ้นด้วย phorbol myristate acetate (PMA) หรือ lipopolysaccharide (LPS) เกิดกับดักนิวโทรฟิลและการตายของเซลล์นิวโทรฟิลเด่นชัดกว่านิวโทรฟิลของหนูปกติ ผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่าหนู Fcgr2b-/- มีการสร้างกับดักนิวโทรฟิลที่สูงกว่า และไวต่อการตายของเซลล์ทั้งในไตและในอวัยวะอื่นๆ ซึ่งเหนี่ยวนำการสร้างแอนติบอดีต่อ dsDNA ในซีรัมมากขึ้นอันเป็นปัจจัยสำคัญทำให้เกิดโรคไตอักเสบที่รุนแรงขึ้น

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-No Derivative Works 4.0 International License.

Recommended Citation

Saisorn, Wilasinee, "Neutrophil Extracellular Traps (NETs) formation of Fcgr2b deficient mice in lupus mouse model with ischemic reperfusion injury" (2020). Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD). 484.
https://digital.car.chula.ac.th/chulaetd/484