Skip to main content
Erschienen in: Digestive Diseases and Sciences 12/2021

20.01.2021 | Original Article

DRG1 Maintains Intestinal Epithelial Cell Junctions and Barrier Function by Regulating RAC1 Activity in Necrotizing Enterocolitis

verfasst von: Li Lu, Weijue Xu, Jiangbin Liu, Liping Chen, Shaohua Hu, Qingfeng Sheng, Minghua Zhang, Zhibao Lv

Erschienen in: Digestive Diseases and Sciences | Ausgabe 12/2021

Einloggen, um Zugang zu erhalten

Abstract

Background

An immature intestine is a high-risk factor for necrotizing enterocolitis (NEC), which is a serious intestinal disease in newborns. The regulation of developmentally regulated GTP-binding protein 1 (DRG1) during organ development suggests a potential role of DRG1 in the maturation process of the intestine.

Aim

To illustrate the function of DRG1 during the pathogenesis of NEC.

Methods

DRG1 expression in the intestine was measured using immunohistochemistry and q-PCR. Immunoprecipitation coupled with mass spectrometry was used to identify the interacting proteins of DRG1. The biological functions of the potential interactors were annotated with the Database for Annotation, Visualization and Integrated Discovery. Caco2 and FHs74Int cells with stable DRG1 silencing or overexpression were used to investigate the influence of DRG1 on cell junctions and intestinal barrier permeability and to elucidate the downstream mechanism.

Results

DRG1 was constitutively expressed during the intestinal maturation process but significantly decreased in the ileum in the context of NEC. Protein interaction analysis revealed that DRG1 was closely correlated with cell junctions. DRG1 deficiency destabilized the E-cadherin and occludin proteins near the cell membrane and increased the permeability of the epithelial cell monolayer, while DRG1 overexpression prevented lipopolysaccharide-induced disruption of E-cadherin and occludin expression and cell monolayer integrity. Further investigation suggested that DRG1 maintained cell junctions, especially adherens junctions, by regulating RAC1 activity, and RAC1 inhibition with NSC23766 attenuated intestinal injury and led to improved barrier integrity in experimental NEC.

Conclusions

Our findings illustrate the mechanism underlying the effect of DRG1 deficiency on epithelial cell permeability regulation and provide evidence supporting the application of RAC1 inhibitors for protection against NEC.
Anhänge
Nur mit Berechtigung zugänglich
Literatur
11.
Zurück zum Zitat Sazuka T, Tomooka Y, Ikawa Y, Noda M, Kumar S. DRG: a novel developmentally regulated GTP-binding protein. Biochem Biophys Res Commun. 1992;189:363–370.CrossRef Sazuka T, Tomooka Y, Ikawa Y, Noda M, Kumar S. DRG: a novel developmentally regulated GTP-binding protein. Biochem Biophys Res Commun. 1992;189:363–370.CrossRef
12.
Zurück zum Zitat Li B, Trueb B. DRG represents a family of two closely related GTP-binding proteins. Biochem Biophys Acta. 2000;1491:196–204.PubMed Li B, Trueb B. DRG represents a family of two closely related GTP-binding proteins. Biochem Biophys Acta. 2000;1491:196–204.PubMed
16.
Zurück zum Zitat Mahajan MA, Park ST, Sun XH. Association of a novel GTP binding protein, DRG, with TAL oncogenic proteins. Oncogene. 1996;12:2343–2350.PubMed Mahajan MA, Park ST, Sun XH. Association of a novel GTP binding protein, DRG, with TAL oncogenic proteins. Oncogene. 1996;12:2343–2350.PubMed
17.
Zurück zum Zitat Sazuka T, Kinoshita M, Tomooka Y, Ikawa Y, Noda M, Kumar S. Expression of DRG during murine embryonic development. Biochem Biophys Res Commun. 1992;189:371–377.CrossRef Sazuka T, Kinoshita M, Tomooka Y, Ikawa Y, Noda M, Kumar S. Expression of DRG during murine embryonic development. Biochem Biophys Res Commun. 1992;189:371–377.CrossRef
18.
Zurück zum Zitat Jilling T, Simon D, Lu J, et al. The roles of bacteria and TLR4 in rat and murine models of necrotizing enterocolitis. J Immunol. 2006;177:3273–3282.CrossRef Jilling T, Simon D, Lu J, et al. The roles of bacteria and TLR4 in rat and murine models of necrotizing enterocolitis. J Immunol. 2006;177:3273–3282.CrossRef
19.
Zurück zum Zitat Caplan MS, Hedlund E, Adler L, Hsueh W. Role of asphyxia and feeding in a neonatal rat model of necrotizing enterocolitis. Pediatr Pathol. 1994;14:1017–1028.CrossRef Caplan MS, Hedlund E, Adler L, Hsueh W. Role of asphyxia and feeding in a neonatal rat model of necrotizing enterocolitis. Pediatr Pathol. 1994;14:1017–1028.CrossRef
28.
Zurück zum Zitat Miyazono Y, Hirono A, Miyamoto Y, Miwa S. Erythrocyte enzyme activities in cord blood of extremely low-birth-weight infants. Am J Hematol. 1999;62:88–92.CrossRef Miyazono Y, Hirono A, Miyamoto Y, Miwa S. Erythrocyte enzyme activities in cord blood of extremely low-birth-weight infants. Am J Hematol. 1999;62:88–92.CrossRef
Metadaten
Titel
DRG1 Maintains Intestinal Epithelial Cell Junctions and Barrier Function by Regulating RAC1 Activity in Necrotizing Enterocolitis
verfasst von
Li Lu
Weijue Xu
Jiangbin Liu
Liping Chen
Shaohua Hu
Qingfeng Sheng
Minghua Zhang
Zhibao Lv
Publikationsdatum
20.01.2021
Verlag
Springer US
Erschienen in
Digestive Diseases and Sciences / Ausgabe 12/2021
Print ISSN: 0163-2116
Elektronische ISSN: 1573-2568
DOI
https://doi.org/10.1007/s10620-020-06812-3

Weitere Artikel der Ausgabe 12/2021

Digestive Diseases and Sciences 12/2021 Zur Ausgabe

Leitlinien kompakt für die Innere Medizin

Mit medbee Pocketcards sicher entscheiden.

Seit 2022 gehört die medbee GmbH zum Springer Medizin Verlag

Notfall-TEP der Hüfte ist auch bei 90-Jährigen machbar

26.04.2024 Hüft-TEP Nachrichten

Ob bei einer Notfalloperation nach Schenkelhalsfraktur eine Hemiarthroplastik oder eine totale Endoprothese (TEP) eingebaut wird, sollte nicht allein vom Alter der Patientinnen und Patienten abhängen. Auch über 90-Jährige können von der TEP profitieren.

Niedriger diastolischer Blutdruck erhöht Risiko für schwere kardiovaskuläre Komplikationen

25.04.2024 Hypotonie Nachrichten

Wenn unter einer medikamentösen Hochdrucktherapie der diastolische Blutdruck in den Keller geht, steigt das Risiko für schwere kardiovaskuläre Ereignisse: Darauf deutet eine Sekundäranalyse der SPRINT-Studie hin.

Bei schweren Reaktionen auf Insektenstiche empfiehlt sich eine spezifische Immuntherapie

Insektenstiche sind bei Erwachsenen die häufigsten Auslöser einer Anaphylaxie. Einen wirksamen Schutz vor schweren anaphylaktischen Reaktionen bietet die allergenspezifische Immuntherapie. Jedoch kommt sie noch viel zu selten zum Einsatz.

Therapiestart mit Blutdrucksenkern erhöht Frakturrisiko

25.04.2024 Hypertonie Nachrichten

Beginnen ältere Männer im Pflegeheim eine Antihypertensiva-Therapie, dann ist die Frakturrate in den folgenden 30 Tagen mehr als verdoppelt. Besonders häufig stürzen Demenzkranke und Männer, die erstmals Blutdrucksenker nehmen. Dafür spricht eine Analyse unter US-Veteranen.

Update Innere Medizin

Bestellen Sie unseren Fach-Newsletter und bleiben Sie gut informiert.