Трефоиловые факторы — новые маркеры мукозального барьера желудочно-кишечного тракта

Обложка
  • Авторы: Шестопалов А.В.1,2,3, Дворников А.С.1, Борисенко О.В.1, Тутельян А.В.2,4
  • Учреждения:
    1. Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова Минздрава России
    2. Национальный медицинский исследовательский центр детской гематологии, онкологии и иммунологии имени Дмитрия Рогачева Минздрава России
    3. Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью Минздрава России
    4. Центральный НИИ эпидемиологии Роспотребнадзора
  • Выпуск: Том 9, № 1 (2019)
  • Страницы: 39-46
  • Раздел: ОБЗОРЫ
  • Дата подачи: 18.05.2018
  • Дата принятия к публикации: 15.03.2019
  • Дата публикации: 21.03.2019
  • URL: https://iimmun.ru/iimm/article/view/681
  • DOI: https://doi.org/10.15789/2220-7619-2019-1-39-46
  • ID: 681


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Трефоиловые факторы представляют собой пептиды, содержащие структурный домен в виде листа к левера. Они синтезируются во многих органах: в различных отделах человеческого мозга (предполагается участие трефоиловых факторов в развитии и дифференциации нервной системы), в щитовидной железе, молочной железе, матке, предстательной железе, в конъюнктиве, в дыхательной системе, в слюнных железах, желчном пузыре, но в наибольшем количестве обнаруживаются на слизистой желудочно-кишечного тракта: TFF-1 — в желудке, TFF-2 — в желудке и в двенадцатиперстной кишке, TFF-3 — в кишечнике. Все большее число исследований говорит не только о широкой распространенности трефоиловых пептидов в организме, но также и об их важных регуляторных функциях. Трефоиловые факторы влияют на к леточную адгезию, усиливая способность к миграции эпителиальных к леток. Восстановление обратимо повреж денных структур эпителия — реституция — облегчается так же за счет антиапоптотического действия трефоиловых пептидов (аноикис-резистентность).  Проангиогенные свойства трефоиловых пептидов значительно выражены и могут способствовать ангиогенезу опухолей. Иммуномодулирующие свойства трефоиловых факторов заключаются во влиянии на экспрессию провоспалительных и защитных факторов (в том числе оксида азота, цитокинов, дефензинов). Взаимодействие трефоиловых факторов и муцина повышает вязкость слизи, что играет роль в защите слизистой оболочки против ульцерогенных агентов. В то же время повышение вязкости слизи в присутствии TFF-2 может быть фактором, ухудшающим течение бронхиальной астмы. Уровень экспрессии трефоиловых факторов связан с патогенезом воспалительных заболеваний желудочно-кишечного тракта. Показано, что направленность изменений в уровне трефоиловых факторов может отличаться в зависимости от локализации и глубины поражения. Изменение экспрессии трефоиловых факторов играет важную роль в онкогенезе. Рак желудка и колоректальный рак сопровождается повышением экспрессии TFF-1. Содержание трефоиловых факторов связано со стадией развития опухоли, и привлекает внимание исследователей как диагностический показатель, характеризующий стадию, наличие метастазов и чувствительность к химиотерапии при гастроинтестинальном раке. Активно изучается роль трефоиловых факторов и при других злокачественных новообразованиях, в том числе при ретинобластоме, карциноме молочной железы, карциноме щитовидной железы. Расширяющийся объем экспериментальных и клинических данных свидетельствует о том, что трефоиловые факторы могут рассматриваться как перспективные маркеры желудочно-кишечных и онкологических заболеваний.

Об авторах

А. В. Шестопалов

Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова Минздрава России; Национальный медицинский исследовательский центр детской гематологии, онкологии и иммунологии имени Дмитрия Рогачева Минздрава России; Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью Минздрава России

Email: al-shest@yandex.ru

Шестопалов Александр Вячеславович - доктор медицинских наук, профессор, заместитель директора Высшей школы молекулярной и экспериментальной медицины ФГБУ НМИЦ ДГОИ имени Дмитрия Рогачева МЗ РФ; заведующий кафедрой биохимии и молекулярной биологии ФГБОУ ВО РНИМУ имени Н.И. Пирогова МЗ РФ; профессор ФГБУ ЦСП МЗ РФ.

117997, Москва, ул. Саморы Машела, 1.

Тел.: 8 (495) 287-65-70.

Россия

А. С. Дворников

Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова Минздрава России

Email: bio-tav@yandex.ru

Дворников Антон Сергеевич - доктор медицинских наук, декан лечебного факультета ФГБОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова МЗ РФ.

Россия

О. В. Борисенко

Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова Минздрава России

Email: borisenko_olga07@mail.ru

Борисенко Ольга Владимировна - кандидат медицинских наук, доцент кафедры биохимии и молекулярной биологии ФГБОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова МЗ РФ.

Россия

А. В. Тутельян

Национальный медицинский исследовательский центр детской гематологии, онкологии и иммунологии имени Дмитрия Рогачева Минздрава России; Центральный НИИ эпидемиологии Роспотребнадзора

Автор, ответственный за переписку.
Email: bio-tav@yandex.ru

Тутельян Алексей Викторович - член-корреспондент РАН, доктор медицинских наук, профессор, заведующий отделом молекулярной иммунологии, инфектологии и фармакотерапии и лабораторией  молекулярной визуализации ФГБУ НМИЦ ДГОИ им. Дмитрия Рогачева МЗ РФ; заведующий лабораторией  инфекций, связанных с оказанием медицинской помощи, ФБУН ЦНИИ эпидемиологии Роспотребнадзора.

Россия

Список литературы

  1. Шестопалов А.В., Мирошниченко Ю.А., Рымашевский А.Н. Содержание муцинов (MUC 5 AC, MUC 6) и трефоилового пептида-3 (TFF-3) в эндометрии и цервико-вагинальном секрете у женщин с физиологической беременностью // Фундаментальные исследования. 2013. T. 12, № 1. С. 104–106.
  2. Шестопалов А.В., Трофименко О.В., Шестопалова М.А. Уровень трефоиловых пептидов (TFF-1 и TFF-2) у детей с хроническими гастродуоденитами // Фундаментальные исследования. 2012. T. 10, № 2. С. 363–366.
  3. Aamann L., Vestergaard E.M., Gronberg H. Trefoil factors in inf lammatory bowel disease. World J. Gastroenterol., 2014, vol. 20, no. 12, pp. 3223–3230. doi: 10.3748/wjg.v20.i12.3223
  4. Aihara E., Engevik K.A., Montrose M.H. Trefoil factor peptides and gastrointestinal function. Ann. Rev. Phys., 2017, vol. 79, pp. 357–380. doi: 10.1146/annurev-physiol-021115-105447
  5. Andoh A., Kinoshita K., Rosenberg I., Podolsky D.K. Intestinal Trefoil Factor Induces Decay-Accelerating Factor Expression and Enhances the Protective Activities Against Complement Activation in Intestinal Epithelial Cells. J. Immunol., 2001, vol. 167, pp. 3887–3893. doi: 10.4049/jimmunol.167.7.3887
  6. Barrera G.J., Tortolero G.S. Trefoil factor 3 (TFF3) from human breast milk activates PAR-2 receptors, of the intestinal epithelial cells HT-29, regulating cytokines and defensins. Bratislavské Lekárske Listy, 2016, vol. 117, no. 6, pp. 332–339.
  7. Belovari T., Bijelić N., Tolušić Levak M., Baus Lončar M. Trefoil factor family peptides TFF1 and TFF3 in the nervous tissue of developing mouse embryo. Bosn. J. Med. Sci., 2015, vol. 15, no. 1, pp. 33–37. doi: 10.17305/bjbms.2015.251
  8. Bossenmeyer-Pourié C., Kannan R., Ribieras S., Wendling C., Stoll I., Thim L., Tomasetto C., Rio M.C. The trefoil factor 1 participates in gastrointestinal cell differentiation by delaying G1-S phase transition and reducing apoptosis. J. Cell. Biol., 2002, vol. 157, pp. 761–770. doi: 10.1083/jcb200108056
  9. Busch M., Dünker N. Trefoil factor family peptides—friends or foes? Biomol. Concepts, 2015, vol. 6, no. 5–6, pp. 343–359. doi: 10.1515/bmc-2015-0020
  10. Chan V.Y., Chan M.W., Leung W.K., Leung P.S., Sung J.J., Chan F.K. Intestinal trefoil factor promotes invasion in non-tumorigenic Rat-2 fibroblast cell. Regul. Pept., 2005, vol. 127, pp. 87–94. doi: 10.1016/j.regpep.2004.10.016
  11. Chen Y.H., Lu Y., De Plaen I.G., Wang L.Y., Tan X.D. Transcription factor NF-kappaB signals antianoikic function of trefoil factor 3 on intestinal epithelial cells. Biochem. Biophys. Res. Commun., 2000, vol. 274, pp. 576–582. doi: 10.1006/bbrc.2000.3176
  12. Choudhary A., Smitha C.N., Suresh D.K. Trefoils: an unexplored natural protective shield of oral cavity. J. Oral Biol. Craniofac. Res., 2015, vol. 5, no 3, pp. 226–231. doi: 10.1016/j.jobcr.2015.06.009
  13. Dhar D.K., Wang T.C., Tabara H., Tonomoto Y., Maruyama R., Tachibana M., Kubota H., Naqasue N. Expression of trefoil factor family members correlates with patient prognosis and neoangiogenesis. Clin. Cancer Res., 2005, vol. 11, pp. 6472–6478. doi: 10.1158/1078-0432.CCR-05-0671
  14. Eder P., Stawczyk-Eder K., Korybalska K., Czepulis N., Luczak J., Lykowska-Szuber L., Krela-Kazmierczak I., Linke K., Witowski J. Trefoil factor-3 is not a useful marker of mucosal healing in Crohn’s disease treated with anti-TNF-α antibodies. World J. Gastroenterol., 2017, vol. 23, no. 1, pp. 135–140. doi: 10.3748/wjg.v23.i1.135
  15. Emami S., Le Floch M., Bruyneel E., Thim L., May F., Westley B., Rio M., Mareel M., Gespach C. Induction of scattering and cellular invasion by trefoil peptides in src- and RhoA-transformed kidney and colonic epithelial. FASEB J., 2001, vol. 15, pp. 351–361. doi: 10.1096/fj.00-0355com
  16. Esposito R., Morello S., Vllahu M. Eletto D., Porta A., Tosco A. Gastric TFF1 expression from acute to chronic Helicobacter infection. Front Cell Infect. Microbiol., 2017, vol. 7, pp. 434. doi: 10.3389/fcimb.2017.00434
  17. Feng G., Zhang Y., Yuan H., Bai R., Zheng J., Zhang J., Song M. DNA methylation of tretoil factor 1 (TFF1) is associated with the tumorogenesis of gastric carcinoma. Mol. Med. Rep., 2014, vol. 9, no. 1, pp. 109–117. doi: 10.3892/mmr.2013.1772
  18. Fitzgerald A.J., Pu M., Marchbank T., Westley B.R., May F.E., Boyle J., Yadollahi-Farsani M., Ghosh S., Playford R.J. Synergistic effects of systemic trefoil factor family 1 (TFF1) peptide and epidermal growth factor in a rat model of colitis. Peptides, 2004, vol. 25, pp. 793–801. doi: 10.1016/j.peptides.2003.12.022
  19. Frisch S.M., Screaton R.A. Anoikis mechanisms. Curr. Opin. Cell. Biol., 2001, vol. 13, pp. 555–562.
  20. Furuta G.T., Turner J.R., Taylor C.T., Hershberg R.M., Comerford K., Narravula S., Podolsky D.K., Colgan S.P. Hypoxia-inducible factor 1-dependent induction of intestinal trefoil factor protects barrier function during hypoxia. J. Exp. Med., 2001, vol. 193, pp. 1027–1034.
  21. Giraud A.S., Pereira P.M., Thim L., Parker L.M., Judd L.M. TFF-2 inhibits iNOS/NO in monocytes, and nitrated protein in healing colon after colitis. Peptides, 2004, vol. 25, no. 5, pp. 803–809. doi: 10.1016/j.peptides.2004.01.019
  22. Gouyer V., Wiede A., Buisine M.P. Dekeyser S., Moreau O., Lesuff leur T., Hoffman W., Huet G. Specific secretion of gel-forming mucins and TFF peptides in HT-29 cells of mucin-secreting phenotype. Biochim. Biophys. Acta, 2001, vol. 1539, pp. 71–84.
  23. Greeley M.A., Van Winkle L.S., Edwards P.C. Plopper C.G. Airway trefoil factor expression during naphthalene injury and repair. Toxicol Sci., 2010, vol. 113, no. 2, pp. 453–467. doi: 10.1093/toxsci/kfp268
  24. Große-Kreul J., Busch M., Winter C., Pikos S., Stephan H., Dünker N. Forced trefoil factor family peptide 3 (TFF3) expression reduces growth, viability, and tumorigenicity of human retinoblastoma cell lines. PLoS One, 2016, vol. 11, no. 9, pp. e0163025. doi: 10.1371/journal.pone.0163025
  25. Hensel K.O., Boland V., Postberg J., Zilbauer M., Heuschkel R., Vogel S., Gödde D., Wirth S., Jenke A.C. Differential expression of mucosal trefoil factors and mucins in pediatric inf lammatory bowel diseases. Sci. Rep., 2014, vol. 4, pp. 7343. doi: 10.1038/srep07343
  26. Henze D., Doecke W.D., Hornung D., Aqueusop I., von Ahsen O., Machens K., Schmitz A.A., Gashaw I. Endometriosis leads to an increased trefoil factor 3 concentration in the peritoneal cavity but does not alter systemic levels. Reprod. Sci., 2017, vol. 24, no. 2, pp. 258–267. doi: 10.1177/1933719116653676
  27. Hoffmann W., Jagla W., Wiede A. Molecular medicine of TFF-peptides: from gut to brain. Histol. Histopathol., 2001, vol. 16, no. 1, pp. 319–334.
  28. Huang Y.G., Li Y.F., Pan B.L., Wang L.P., Zhang Y., Lee W.H., Zhang Y. Trefoil Factor 1 gene alterations and expression in colorectal carcinomas. Tumori, 2013, vol. 99, no. 6, pp. 702–707. doi: 10.1177/030089161309900610
  29. Kinoshita K., Taupin D.R., Itoh H., Podolsky D.K. Distinct pathways of cell migration and antiapoptotic response to epithelial injury: structure-function analysis of human intestinal trefoil factor. Mol. Cell. Biol., 2000, vol. 20, pp. 4680 –4690.
  30. Kjellev S., Nexø E., Thim L., Poulsen S.S. Systemically administered trefoil factors are secreted into the gastric lumen and increase the viscosity of gastric contents. Br. J. Pharmacol., 2006, vol. 149, pp. 92–99. doi: 10.1038/sj.bjp.0706840
  31. Le J., Zhang D.Y., Zhao Y., Qui W., Wang P., Sun Y. ITF promotes migration of intestinal epithelial cells through crosstalk between the ERK and JAK/STAT3 pathways. Sci. Rep., 2016, vol. 6, pp. 33014. doi: 10.1038/srep33014
  32. Li Q., Wang K., Su C., Fang J. Serum trefoil factor 3 as a protein biomarker for diagnosis of colorectal cancer. Technol. Cancer Res. Treat., 2017, vol. 16, no. 4, pp. 440 –445. doi: 10.1177/1533034616674323
  33. Lin N., Xu L.F., Sun M. The protective effect of trefoil factor 3 on the intestinal tight junction barrier is mediated by toll-like receptor 2 via a PI3K/Akt dependent mechanism. Biochem. Biophys. Res. Commun., 2013, vol. 440, no. 1, pp. 143–149. doi: 10.1016/j.bbrc.2013.09.049
  34. Madsen J., Nielsen O., Tornøe I., Thim L., Holmskov U. Tissue localization of human trefoil factors 1, 2, and 3. J. Histochem. Cytochem., 2007, vol. 55, pp. 505–513. doi: 10.1369/jhc.6A7100.2007
  35. Markićević M., Džodić R., Buta M., Kanjer K., Mandušić V., Nešković-Konstantinović Z., Nikolić-Vukosavljević D. Trefoil factor 1 in early breast carcinoma: a potential indicator of clinical outcome during the first 3 years of follow-up. Int. J. Med. Sci., 2014, vol. 11, no. 7, pp. 663–673. doi: 10.7150/ijms.8194
  36. Mhawech-Fauceglia P., Wang D., Samrao D., Liu S., DuPont N.C., Pejovic T. Trefoil factor family 3 (TFF3) expression and interaction with estrogen receptor (ER) in endometrial adenocarcinoma. Gynecol. Oncol., 2013, vol. 130, no. 1, pp. 174–180. doi: 10.1016/j.ygyno.2013.03.030
  37. Muskett F.W., May F.E., Westley B.R., Feeney J. Solution structure of the disulfide-linked dimer of human intestinal trefoil factor (TFF3): the intermolecular orientation and interactions are markedly different from those of other dimeric trefoil proteins. Biochemistry, 2003, vol. 42, pp. 15139–15147. doi: 10.1021/bi030182k
  38. Ortiz-Masiá D., Hernández C., Quintana E., Velázquez M., Cebrián S., Riaño A., Calatayud S., Esplugues J.V., Barrachina M.D. iNOS-derived nitric oxide mediates the increase in TFF2 expression associated with gastric damage: role of HIF-1. FASEB J., 2010, vol. 24, no. 1, pp. 136–145. doi: 10.1096/fj.09-137489
  39. Paterson R.W., Barlett J.W., Blennow K., Fox N.C., Alzheimer’s Disease Neuroimaging Initiative, Shaw L.M., Trojanowski J.Q., Zetterberg H., Schott J.M. Cerebrospinal f luid markers including trefoil factor 3 are associated with neurodegeneration in amyloid-positive individuals. Transl. Psychiatry, 2014, vol. 4, no. 7, pp. e419. doi: 10.1038/tp.2014.58
  40. Rodrigues S., Nguyen Q.D., Faivre S., Bruyneel E., Thim L., Westley B., May F., Flatau G., Mareel M., Gespach C., Emami S. Activation of cellular invasion by trefoil peptides and src is mediated by cyclooxygenase- and thromboxane A2 receptor-dependent signaling pathways. FASEB J., 2001, vol. 15, pp. 1517–1528.
  41. Rodrigues S., Van Aken E., Van Bocxlaer S., Attoub S., Nguyen Q.D., Bruyneel E., Westley B.R., May F.E., Thim L., Mareel M., Gespach C., Emami S. Trefoil peptides as proangiogenic factors in vivo and in vitro: implication of cyclooxygenase-2 and EGF receptor signaling. FASEB J., 2003, vol. 17, pp. 7–16. doi: 10.1096/fj.02-0201com
  42. Royce S.G., Lim C., Muljadi R.C., Samuel C.S., Ververis K., Karagiannis T.C., Giraud A.S., Tang M.L. Trefoil factor-2 reverses airway remodeling changes in allergic airways disease. Am. J. Respir. Cell. Mol. Biol., 2013, vol. 48, no. 1, pp. 135–144. doi: 10.1165/ rcmb.2011-0320OC
  43. Soriano-Izquierdo A., Gironella M., Massaguer A., May F.E., Salas A., Sans M., Poulsom R., Thim L., Piqué J.M., Panés J. Trefoil peptide TFF2 treatment reduces VCAM-1 expression and leukocyte recruitment in experimental intestinal inf lammation. J. Leukoc. Biol., 2004, vol. 75, pp. 214–223. doi: 10.1189/jlb.0803396
  44. Soutto M., Peng D., Katcha A., Chen Z., Piazuelo M.B., Washington M.K., Belkhiri A., Correa P., El-Rifai W. Activation of β-catenin signalling by TFF1 loss promotes cell proliferation and gastric tumorigenesis. Gut, 2015, vol. 64, no. 7, pp. 1028–1039. doi: 10.1136/gutjnl-2014-307191
  45. Srivastava S., Kedia S., Kumar S., Pratap Mouli V., Dhingra R., Sachdev V., Tiwari V., Kurrey L., Pradhan R., Ahuja V. Serum trefoil factor 3 is a biomarker for mucosal healing in ulcerative colitis patients with minimal disease activity. J. Crohns Colitis, 2015, vol. 9, no. 7, pp. 575–579. doi: 10.1093/ecco-jcc/jjv075
  46. Thim L., Madsen F., Poulsen S.S. Effect of trefoil factors on the viscoelastic properties of mucus gels. Eur. J. Clin. Invest., 2002, vol. 32, pp. 519–527.
  47. Vandenbroucke K., Hans W., Van Huysse J., Neirynck S., Demetter P., Remaut E., Rottiers P., Steidler L. Active delivery of trefoil factors Lactococcus lactis prevents and by genetically modified heals acute colitis in mice. Gastroenterology, 2004, vol. 127, pp. 502–513.
  48. Wiils-Karp M., Rani R., Dienger K., Lewkowich I., Fox J.G., Perkins C., Lewis L., Finkelman F.D., Smith D.E., Bryce P.J., Kurt-Jones E.A., Wang T.C., Sivaprasad U., Hershey G.K., Herbert D.R. Trefoil factor 2 rapidly induces interleukin 33 to promote type 2 immunity during allergic asthma and hookworm infection. J. Exp. Med., 2012, vol. 209, no 3, pp. 607–622. doi: 10.1084/ jem.20110079
  49. Xiao L., Liu Y.P., Xiao C.X., Ren J.L., Guleng B. Serum TFF3 may be a pharmacodynamic marker of responses to chemotherapy in gastrointestinal cancers. BMC Clin. Pathol., 2014, vol. 14, pp. 26. doi: 10.1186/1472-6890-14-26
  50. Xue G., Huang J., Zhang H., Zhang W., Wu J., Shang X. The expression and significance of trefoil factor 3 and SDF-1/CXCR4 biological axis in papillary thyroid carcinoma. Lin Chung Er Bi Yan Hou Tou Jing Wai Ke Za Zhi, 2014, vol. 28, pp. 108–112.
  51. Xue L., Aihara E., Wang T.C., Montrose M.H. Trefoil factor 2 requires Na/H exchanger 2 activity to enhance mouse gastric epithelial repair. J. Biol. Chem., 2011, vol. 286, no. 44, pp. 38375–38382. doi: 10.1074/jbc.M111.268219
  52. Zhu Y.Q., Tan X.D. TFF3 modulates NF-kappaB and a novel negative regulatory molecule of NF-kappa B in intestinal epithelial cells via a mechanism distinct from TNF-α. Am. J. Physiol. Cell Physiol., 2005, vol. 289, pp. C1085–C1093. doi: 10.1152/ajpcell.00185.200.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Шестопалов А.В., Дворников А.С., Борисенко О.В., Тутельян А.В., 2019

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.
СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 64788 от 02.02.2016.


Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах