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Erschienen in:

25.04.2023

Disruption of the ADAM17/NF-κB feedback loop in astrocytes ameliorates HIV-1 Tat-induced inflammatory response and neuronal death

verfasst von: Xiaoxia Qiu, Jianjun Wang, Wei Zhang, Chengwei Duan, Tianpeng Chen, Dongmei Zhang, Jianbin Su, Lin Gao

Erschienen in: Journal of NeuroVirology | Ausgabe 3/2023

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Abstract

A disintegrin and metalloproteinases (ADAMs) are involved in multiple neurodegenerative diseases. However, the roles and mechanisms of ADAMs in HIV-associated neurocognitive disorder (HAND) remain unclear. Transactivator of transcription (Tat) induces inflammatory response in astrocytes, thereby leading to neuronal apoptosis in the central nervous system. In this study, we determined that ADAM17 expression was upregulated during soluble Tat stimulus in HEB astroglial cells. Inhibition of ADAM17 suppressed Tat-induced pro-inflammatory cytokines production and rescued the astrocytes-derived conditioned media (ACM)-mediated SH-SY5Y neural cells apoptosis. Moreover, ADAM17 mediated Tat-triggered inflammatory response in a NF-κB-dependent manner. Conversely, Tat induced ADAM17 expression via NF-κB signaling pathway. In addition, pharmacological inhibition of NF-κB signaling inhibited Tat-induced inflammatory response, which could be rescued by overexpression of ADAM17. Taken together, our study clarifies the potential role of the ADAM17/NF-κB feedback loop in Tat-induced inflammatory response in astrocytes and the ACM-mediated neuronal death, which could be a novel therapeutic target for relief of HAND.
Literatur
Zurück zum Zitat Black RA, Rauch CT, Kozlosky CJ, Peschon JJ, Slack JL, Wolfson MF, Castner BJ, Stocking KL, Reddy P, Srinivasan S, Nelson N, Boiani N, Schooley KA, Gerhart M, Davis R, Fitzner JN, Johnson RS, Paxton RJ, March CJ, Cerretti DP (1997) A metalloproteinase disintegrin that releases tumour-necrosis factor-alpha from cells. Nature 385:729–733. https://doi.org/10.1038/385729a0CrossRefPubMed Black RA, Rauch CT, Kozlosky CJ, Peschon JJ, Slack JL, Wolfson MF, Castner BJ, Stocking KL, Reddy P, Srinivasan S, Nelson N, Boiani N, Schooley KA, Gerhart M, Davis R, Fitzner JN, Johnson RS, Paxton RJ, March CJ, Cerretti DP (1997) A metalloproteinase disintegrin that releases tumour-necrosis factor-alpha from cells. Nature 385:729–733. https://​doi.​org/​10.​1038/​385729a0CrossRefPubMed
Zurück zum Zitat Cozzolino F, Vezzoli E, Cheroni C, Besusso D, Conforti P, Valenza M, Iacobucci I, Monaco V, Birolini G, Bombaci M, Falqui A, Saftig P, Rossi RL, Monti M, Cattaneo E, Zuccato C (2021) ADAM10 hyperactivation acts on piccolo to deplete synaptic vesicle stores in Huntington’s disease. Hum Mol Genet 30:1175–1187. https://doi.org/10.1093/hmg/ddab047CrossRefPubMed Cozzolino F, Vezzoli E, Cheroni C, Besusso D, Conforti P, Valenza M, Iacobucci I, Monaco V, Birolini G, Bombaci M, Falqui A, Saftig P, Rossi RL, Monti M, Cattaneo E, Zuccato C (2021) ADAM10 hyperactivation acts on piccolo to deplete synaptic vesicle stores in Huntington’s disease. Hum Mol Genet 30:1175–1187. https://​doi.​org/​10.​1093/​hmg/​ddab047CrossRefPubMed
Zurück zum Zitat Fiorentino L, Vivanti A, Cavalera M, Marzano V, Ronci M, Fabrizi M, Menini S, Pugliese G, Menghini R, Khokha R, Lauro R, Urbani A, Federici M (2010) Increased tumor necrosis factor alpha-converting enzyme activity induces insulin resistance and hepatosteatosis in mice. Hepatology 51:103–110. https://doi.org/10.1002/hep.23250CrossRefPubMed Fiorentino L, Vivanti A, Cavalera M, Marzano V, Ronci M, Fabrizi M, Menini S, Pugliese G, Menghini R, Khokha R, Lauro R, Urbani A, Federici M (2010) Increased tumor necrosis factor alpha-converting enzyme activity induces insulin resistance and hepatosteatosis in mice. Hepatology 51:103–110. https://​doi.​org/​10.​1002/​hep.​23250CrossRefPubMed
Zurück zum Zitat Heaton RK, Clifford DB, Franklin DR Jr, Woods SP, Ake C, Vaida F, Ellis RJ, Letendre SL, Marcotte TD, Atkinson JH, Rivera-Mindt M, Vigil OR, Taylor MJ, Collier AC, Marra CM, Gelman BB, McArthur JC, Morgello S, Simpson DM, McCutchan JA, Abramson I, Gamst A, Fennema-Notestine C, Jernigan TL, Wong J, Grant I, CHARTER Group (2010) HIV-associated neurocognitive disorders persist in the era of potent antiretroviral therapy: CHARTER Study. Neurology 75:2087–96. https://doi.org/10.1212/WNL.0b013e318200d727CrossRefPubMedPubMedCentral Heaton RK, Clifford DB, Franklin DR Jr, Woods SP, Ake C, Vaida F, Ellis RJ, Letendre SL, Marcotte TD, Atkinson JH, Rivera-Mindt M, Vigil OR, Taylor MJ, Collier AC, Marra CM, Gelman BB, McArthur JC, Morgello S, Simpson DM, McCutchan JA, Abramson I, Gamst A, Fennema-Notestine C, Jernigan TL, Wong J, Grant I, CHARTER Group (2010) HIV-associated neurocognitive disorders persist in the era of potent antiretroviral therapy: CHARTER Study. Neurology 75:2087–96. https://​doi.​org/​10.​1212/​WNL.​0b013e318200d727​CrossRefPubMedPubMedCentral
Zurück zum Zitat Zhou F, Liu X, Gao L, Zhou X, Cao Q, Niu L, Wang J, Zuo D, Li X, Yang Y, Hu M, Yu Y, Tang R, Lee BH, Choi BW, Wang Y, Izumiya Y, Xue M, Zheng K, Gao D (2019) HIV-1 Tat enhances purinergic P2Y4 receptor signaling to mediate inflammatory cytokine production and neuronal damage via PI3K/Akt and ERK MAPK pathways. J Neuroinflammation 16:71. https://doi.org/10.1186/s12974-019-1466-8CrossRefPubMedPubMedCentral Zhou F, Liu X, Gao L, Zhou X, Cao Q, Niu L, Wang J, Zuo D, Li X, Yang Y, Hu M, Yu Y, Tang R, Lee BH, Choi BW, Wang Y, Izumiya Y, Xue M, Zheng K, Gao D (2019) HIV-1 Tat enhances purinergic P2Y4 receptor signaling to mediate inflammatory cytokine production and neuronal damage via PI3K/Akt and ERK MAPK pathways. J Neuroinflammation 16:71. https://​doi.​org/​10.​1186/​s12974-019-1466-8CrossRefPubMedPubMedCentral
Metadaten
Titel
Disruption of the ADAM17/NF-κB feedback loop in astrocytes ameliorates HIV-1 Tat-induced inflammatory response and neuronal death
verfasst von
Xiaoxia Qiu
Jianjun Wang
Wei Zhang
Chengwei Duan
Tianpeng Chen
Dongmei Zhang
Jianbin Su
Lin Gao
Publikationsdatum
25.04.2023
Verlag
Springer International Publishing
Erschienen in
Journal of NeuroVirology / Ausgabe 3/2023
Print ISSN: 1355-0284
Elektronische ISSN: 1538-2443
DOI
https://doi.org/10.1007/s13365-023-01131-5

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