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Erschienen in: Lung 2/2023

17.03.2023 | HYPEROXIA-INDUCED APOPTOSIS

Melatonin Protects Against Hyperoxia-Induced Apoptosis in Alveolar Epithelial type II Cells by Activating the MT2/PI3K/AKT/ETS1 Signaling Pathway

verfasst von: Fan He, Qiao-Fang Wang, Lin Li, Cong Yu, Chun-Zi Liu, Wen-Chao Wei, Li-Ping Chen, Huan-Yu Li

Erschienen in: Lung | Ausgabe 2/2023

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Abstract

Purpose

Hyperoxia-induced apoptosis in alveolar epithelial type II cells (AECIIs) plays a critical role in the development of bronchopulmonary dysplasia (BPD). Melatonin has been shown to improve BPD. However, the protective effect of melatonin on hyperoxia-induced apoptosis in AECIIs and the precise mechanisms involved remain unclear.

Methods

Human alveolar epithelial type II A549 cells were treated with hyperoxia as an in vitro model to investigate the antiapoptotic mechanism of melatonin. CCK-8 assays were performed to investigate the viability of A549 cells. Hoechst 33,258 staining was carried out to quantify apoptosis in A549 cells. The protein expression levels of E26 oncogene homolog 1 (ETS1), Bcl-2, Bax, Bim, Wnt, β-catenin, AKT and phosphorylated AKT were measured by western blotting. LY294002, SC79 and the downregulation of ETS1, melatonin receptor 1 (MT1) and MT2 with specific siRNAs were used to investigate the role of the PI3K/AKT pathway, ETS1, MT1 and MT2 in hyperoxia-induced apoptosis in A549 cells.

Results

Melatonin prevented hyperoxia-induced apoptosis in A549 cells, and the upregulation of E26 oncogene homolog 1 (ETS1) contributed to the antiapoptotic effect of melatonin. Melatonin activated the PI3K/AKT axis, which led to ETS1 upregulation and inhibited apoptosis in hyperoxia-exposed A549 cells. Furthermore, melatonin-induced activation of the PI3K/AKT axis, upregulation of ETS1 and inhibition of apoptosis were reversed by melatonin receptor 2 (MT2) siRNA in hyperoxia-exposed A549 cells.

Conclusion

Melatonin prevents hyperoxia-induced apoptosis by activating the MT2/PI3K/AKT/ETS1 axis in alveolar epithelial cells.
Literatur
10.
Zurück zum Zitat Yip HK, Chang YC, Wallace CG, Chang LT, Tsai TH, Chen YL, Chang HW, Leu S, Zhen YY, Tsai CY, Yeh KH, Sun CK, Yen CH (2013) Melatonin treatment improves adipose-derived mesenchymal stem cell therapy for acute lung ischemia-reperfusion injury. J Pineal Res 54:207–221. https://doi.org/10.1111/jpi.12020CrossRefPubMed Yip HK, Chang YC, Wallace CG, Chang LT, Tsai TH, Chen YL, Chang HW, Leu S, Zhen YY, Tsai CY, Yeh KH, Sun CK, Yen CH (2013) Melatonin treatment improves adipose-derived mesenchymal stem cell therapy for acute lung ischemia-reperfusion injury. J Pineal Res 54:207–221. https://​doi.​org/​10.​1111/​jpi.​12020CrossRefPubMed
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Zurück zum Zitat You J, Zhou O, Liu J, Zou W, Zhang L, Tian D, Dai J, Luo Z, Liu E, Fu Z, Zou L (2020) Human umbilical cord mesenchymal stem cell-derived small extracellular vesicles alleviate lung injury in rat model of bronchopulmonary dysplasia by affecting cell survival and angiogenesis. Stem Cells Dev 29:1520–1532. https://doi.org/10.1089/scd.2020.0156CrossRefPubMed You J, Zhou O, Liu J, Zou W, Zhang L, Tian D, Dai J, Luo Z, Liu E, Fu Z, Zou L (2020) Human umbilical cord mesenchymal stem cell-derived small extracellular vesicles alleviate lung injury in rat model of bronchopulmonary dysplasia by affecting cell survival and angiogenesis. Stem Cells Dev 29:1520–1532. https://​doi.​org/​10.​1089/​scd.​2020.​0156CrossRefPubMed
31.
Metadaten
Titel
Melatonin Protects Against Hyperoxia-Induced Apoptosis in Alveolar Epithelial type II Cells by Activating the MT2/PI3K/AKT/ETS1 Signaling Pathway
verfasst von
Fan He
Qiao-Fang Wang
Lin Li
Cong Yu
Chun-Zi Liu
Wen-Chao Wei
Li-Ping Chen
Huan-Yu Li
Publikationsdatum
17.03.2023
Verlag
Springer US
Erschienen in
Lung / Ausgabe 2/2023
Print ISSN: 0341-2040
Elektronische ISSN: 1432-1750
DOI
https://doi.org/10.1007/s00408-023-00610-0

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