BACKGROUND Toll-like receptor 4 (TLR4) ligands such as lipopolysaccharide (LPS) activate immunomodulatory functions and the migration of human mesenchymal stromal cells (hMSCs). Here, we study the migration-related gene expression of LPS-stimulated hMSCs and the role and regulation of one of the upregulated genes, encoding the interferon-induced transmembrane protein 1 (IFITM1). METHODS Gene expression profiles were determined by whole-transcriptome analysis (RNA-seq) and quantitative real-time PCR (qRT-PCR). Bioinformatics approaches were used to perform network and pathway analyses. The cell migration-related genes were identified with an in vitro wound healing assay. RNA interference (RNAi) was used to suppress the IFITM1 gene expression. The IFITM1 gene enhancer was analyzed by chromatin immunoprecipitation (ChIP) sequencing, ChIP-to-PCR, luciferase reporter assays, and qRT-PCR for enhancer RNAs (eRNAs). RESULTS RNA-seq confirmed IFITM1 as an LPS-stimulated gene, and RNAi demonstrated its importance for the LPS-stimulated migration. LPS treatment increased the eRNA expression in enhancer region R2 (2 kb upstream) of the IFITM1 gene and enriched R2 for H3K27ac. Bioinformatics implicated the transcription factors NF-κB and IRF1, ChIP assays revealed their binding to R2, and chemical inhibition of NF-κB and RNAi directed against IRF1 prevented R2 eRNA and IFITM1 gene expression. CONCLUSIONS Increased expression of the IFITM1 gene is required for LPS-stimulated hMSC migration. We described several underlying changes in the IFITM1 gene enhancer, most notably the NF-κB-mediated activation of enhancer region R2.

中文翻译：

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脂多糖刺激的人间充质基质细胞中IFITM1表达的表观遗传调控。

背景技术诸如脂多糖（LPS）的Toll样受体4（TLR4）配体激活免疫调节功能和人间充质基质细胞（hMSC）的迁移。在这里，我们研究了LPS刺激的hMSCs的迁移相关基因表达以及上调基因之一的作用和调节，该基因编码干扰素诱导的跨膜蛋白1（IFITM1）。方法通过全转录组分析（RNA-seq）和定量实时PCR（qRT-PCR）确定基因表达谱。生物信息学方法用于执行网络和途径分析。通过体外伤口愈合测定法鉴定了与细胞迁移相关的基因。RNA干扰（RNAi）用于抑制IFITM1基因表达。通过染色质免疫沉淀（ChIP）测序，ChIP-to-PCR，荧光素酶报告基因检测和增强子RNA（eRNA）的qRT-PCR。结果RNA-seq证实IFITM1是LPS刺激的基因，RNAi证明了其对LPS刺激的迁移的重要性。LPS处理增加了iFITM1基因增强子区域R2（上游2 kb）中的eRNA表达，并丰富了H3K27ac的R2。生物信息学牵涉转录因子NF-κB和IRF1，ChIP分析显示它们与R2结合，化学抑制NF-κB和针对IRF1的RNAi抑制了R2 eRNA和IFITM1基因表达。结论LPS刺激的hMSC迁移需要IFITM1基因的表达增加。我们描述了IFITM1基因增强子的一些潜在变化，最值得注意的是增强子区域R2的NF-κB介导的激活。结果RNA-seq证实IFITM1是LPS刺激的基因，RNAi证明了其对LPS刺激的迁移的重要性。LPS处理增加了iFITM1基因增强子区域R2（上游2 kb）中的eRNA表达，并丰富了H3K27ac的R2。生物信息学牵涉转录因子NF-κB和IRF1，ChIP分析显示它们与R2结合，化学抑制NF-κB和针对IRF1的RNAi阻止了R2 eRNA和IFITM1基因表达。结论LPS刺激的hMSC迁移需要IFITM1基因的表达增加。我们描述了IFITM1基因增强子的一些潜在变化，最值得注意的是NF-κB介导的增强子区域R2的激活。结果RNA序列证实IFITM1是LPS刺激的基因，而RNAi证明了其对LPS刺激的迁移的重要性。LPS处理增加了iFITM1基因增强子区域R2（上游2 kb）中的eRNA表达，并丰富了H3K27ac的R2。生物信息学牵涉转录因子NF-κB和IRF1，ChIP分析显示它们与R2结合，化学抑制NF-κB和针对IRF1的RNAi抑制了R2 eRNA和IFITM1基因表达。结论LPS刺激的hMSC迁移需要IFITM1基因的表达增加。我们描述了IFITM1基因增强子的一些潜在变化，最值得注意的是增强子区域R2的NF-κB介导的激活。LPS处理增加了iFITM1基因增强子区域R2（上游2 kb）中的eRNA表达，并丰富了H3K27ac的R2。生物信息学牵涉转录因子NF-κB和IRF1，ChIP分析显示它们与R2结合，化学抑制NF-κB和针对IRF1的RNAi抑制了R2 eRNA和IFITM1基因表达。结论LPS刺激的hMSC迁移需要IFITM1基因的表达增加。我们描述了IFITM1基因增强子的一些潜在变化，最值得注意的是增强子区域R2的NF-κB介导的激活。LPS处理增加了iFITM1基因增强子区域R2（上游2 kb）中的eRNA表达，并丰富了H3K27ac的R2。生物信息学牵涉转录因子NF-κB和IRF1，ChIP分析显示它们与R2结合，化学抑制NF-κB和针对IRF1的RNAi抑制了R2 eRNA和IFITM1基因表达。结论LPS刺激的hMSC迁移需要IFITM1基因的表达增加。我们描述了IFITM1基因增强子的一些潜在变化，最值得注意的是NF-κB介导的增强子区域R2的激活。对IRF1的NF-κB和RNAi的化学抑制作用阻止了R2 eRNA和IFITM1基因的表达。结论LPS刺激的hMSC迁移需要IFITM1基因的表达增加。我们描述了IFITM1基因增强子的一些潜在变化，最值得注意的是增强子区域R2的NF-κB介导的激活。以及针对IRF1的NF-κB和RNAi的化学抑制作用阻止了R2 eRNA和IFITM1基因的表达。结论LPS刺激的hMSC迁移需要IFITM1基因的表达增加。我们描述了IFITM1基因增强子的一些潜在变化，最值得注意的是增强子区域R2的NF-κB介导的激活。