BACKGROUND The clinical course of cystic fibrosis (CF) is characterized by recurrent pulmonary infections and chronic inflammation. We have recently shown that decreased methylation of the toll-like receptor-2 (TLR2) promoter leads to an apparent CF-related up-regulation of TLR2. This up-regulation could be responsible, in part, for the CF-associated enhanced proinflammatory responses to various bacterial products in epithelial cells. However, the molecular mechanisms underlying DNA hypomethylation-dependent enhancement of TLR2 expression in CF cells remain unknown. RESULTS The present study indicates that there is a specific CpG region (CpG#18-20), adjacent to the SP1 binding site that is significantly hypomethylated in several CF epithelial cell lines. These CpGs encompass a minimal promoter region required for basal TLR2 expression, and suggests that CpG#18-20 methylation regulates TLR2 expression in epithelial cells. Furthermore, reporter gene analysis indicated that the SP1 binding site is involved in the methylation-dependent regulation of the TLR2 promoter. Inhibition of SP1 with mithramycin A decreased TLR2 expression in both CF and 5-azacytidine-treated non-CF epithelial cells. Moreover, even though SP1 binding was not affected by CpG methylation, SP1-dependent transcription was abolished by CpG methylation. CONCLUSION This report implicates SP1 as a critical component of DNA demethylation-dependent up-regulation of TLR2 expression in CF epithelial cells.

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囊性纤维化上皮细胞中 toll 样受体 2 基因表达的 DNA 去甲基化依赖性增强涉及 SP1 激活的转录。

背景囊性纤维化(CF)的临床病程的特征在于复发性肺部感染和慢性炎症。我们最近表明，toll​​ 样受体-2 (TLR2) 启动子的甲基化降低导致 TLR2 的明显 CF 相关上调。这种上调可能部分原因是 CF 相关增强对上皮细胞中各种细菌产物的促炎反应。然而，CF细胞中DNA低甲基化依赖性增强TLR2表达的分子机制仍然未知。结果 本研究表明，有一个特定的 CpG 区域 (CpG#18-20)，与 SP1 结合位点相邻，该位点在几个 CF 上皮细胞系中显着低甲基化。这些 CpG 包含基础 TLR2 表达所需的最小启动子区域，并表明 CpG#18-20 甲基化调节上皮细胞中的 TLR2 表达。此外，报告基因分析表明 SP1 结合位点参与 TLR2 启动子的甲基化依赖性调节。用光神霉素 A 抑制 SP1 降低了 CF 和 5-氮杂胞苷处理的非 CF 上皮细胞中 TLR2 的表达。此外，即使 SP1 结合不受 CpG 甲基化的影响，SP1 依赖性转录也被 CpG 甲基化取消。结论 本报告暗示 SP1 是 CF 上皮细胞中 TLR2 表达的 DNA 去甲基化依赖性上调的关键组成部分。报告基因分析表明 SP1 结合位点参与 TLR2 启动子的甲基化依赖性调节。用光神霉素 A 抑制 SP1 降低了 CF 和 5-氮杂胞苷处理的非 CF 上皮细胞中 TLR2 的表达。此外，即使 SP1 结合不受 CpG 甲基化的影响，SP1 依赖性转录也被 CpG 甲基化取消。结论 本报告暗示 SP1 是 CF 上皮细胞中 TLR2 表达的 DNA 去甲基化依赖性上调的关键组成部分。报告基因分析表明 SP1 结合位点参与 TLR2 启动子的甲基化依赖性调节。用光神霉素 A 抑制 SP1 降低了 CF 和 5-氮杂胞苷处理的非 CF 上皮细胞中 TLR2 的表达。此外，即使 SP1 结合不受 CpG 甲基化的影响，SP1 依赖性转录也被 CpG 甲基化取消。结论 该报告表明 SP1 是 CF 上皮细胞中 TLR2 表达的 DNA 去甲基化依赖性上调的关键组成部分。