Pulmonary macrophages play a critical role in the recognition of pathogens, initiation of host defense via inflammation, clearance of pathogens from the airways, and resolution of inflammation. Recently, we have shown a pivotal role for the nuclear factor of activated T-cell cytoplasmic member 3 (NFATc3) transcription factor in modulating pulmonary macrophage function in LPS-induced acute lung injury (ALI) pathogenesis. Although the NFATc proteins are activated primarily by calcineurin-dependent dephosphorylation, here we show that LPS induces posttranslational modification of NFATc3 by polyADP-ribose polymerase 1 (PARP-1)-mediated polyADP-ribosylation. ADP-ribosylated NFATc3 showed increased binding to iNOS and TNFα promoter DNA, thereby increasing downstream gene expression. Inhibitors of PARP-1 decreased LPS-induced NFATc3 ribosylation, target gene promoter binding, and gene expression. LPS increased NFAT luciferase reporter activity in lung macrophages and lung tissue that was inhibited by pretreatment with PARP-1 inhibitors. More importantly, pretreatment of mice with the PARP-1 inhibitor olaparib markedly decreased LPS-induced cytokines, protein extravasation in bronchoalveolar fluid, lung wet-to-dry ratios, and myeloperoxidase activity. Furthermore, PARP-1 inhibitors decreased NF-кB luciferase reporter activity and LPS-induced ALI in NF-кB reporter mice. Thus, our study demonstrates that inhibiting NFATc3 and NF-кB polyADP-ribosylation with PARP-1 inhibitors prevented LPS-induced ALI pathogenesis.
J Innate Immun

中文翻译：

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NFATc3 和 NF-κB 转录因子的 PolyADP-核糖基化调节 LPS 诱导的急性肺损伤中巨噬细胞炎症基因的表达

肺巨噬细胞在识别病原体、通过炎症启动宿主防御、从气道中清除病原体和解决炎症方面发挥着关键作用。最近，我们已经证明活化的 T 细胞胞质成员 3 (NFATc3) 转录因子的核因子在调节 LPS 诱导的急性肺损伤 (ALI) 发病机制中的肺巨噬细胞功能中发挥关键作用。尽管 NFATc 蛋白主要由依赖钙调磷酸酶的去磷酸化激活，但在这里我们表明 LPS 通过聚 ADP-核糖聚合酶 1 (PARP-1) 介导的聚 ADP 核糖基化诱导 NFATc3 的翻译后修饰。ADP 核糖基化 NFATc3 与 iNOS 和 TNFα 启动子 DNA 的结合增加，从而增加下游基因表达。PARP-1 抑制剂降低 LPS 诱导的 NFATc3 核糖基化，靶基因启动子结合和基因表达。LPS 增加了肺巨噬细胞和肺组织中 NFAT 荧光素酶报告基因的活性，这种活性受到 PARP-1 抑制剂预处理的抑制。更重要的是，用 PARP-1 抑制剂奥拉帕尼预处理小鼠显着降低了 LPS 诱导的细胞因子、支气管肺泡液中的蛋白质外渗、肺湿干比和髓过氧化物酶活性。此外，PARP-1 抑制剂降低了 NF-кB 报告小鼠的 NF-кB 荧光素酶报告基因活性和 LPS 诱导的 ALI。因此，我们的研究表明，用 PARP-1 抑制剂抑制 NFATc3 和 NF-кB 多聚ADP 核糖基化可阻止 LPS 诱导的 ALI 发病机制。LPS 增加了肺巨噬细胞和肺组织中 NFAT 荧光素酶报告基因的活性，这种活性受到 PARP-1 抑制剂预处理的抑制。更重要的是，用 PARP-1 抑制剂奥拉帕尼预处理小鼠显着降低了 LPS 诱导的细胞因子、支气管肺泡液中的蛋白质外渗、肺湿干比和髓过氧化物酶活性。此外，PARP-1 抑制剂降低了 NF-кB 报告小鼠的 NF-кB 荧光素酶报告基因活性和 LPS 诱导的 ALI。因此，我们的研究表明，用 PARP-1 抑制剂抑制 NFATc3 和 NF-кB 多聚ADP 核糖基化可阻止 LPS 诱导的 ALI 发病机制。LPS 增加了肺巨噬细胞和肺组织中 NFAT 荧光素酶报告基因的活性，这种活性受到 PARP-1 抑制剂预处理的抑制。更重要的是，用 PARP-1 抑制剂奥拉帕尼预处理小鼠显着降低了 LPS 诱导的细胞因子、支气管肺泡液中的蛋白质外渗、肺湿干比和髓过氧化物酶活性。此外，PARP-1 抑制剂降低了 NF-кB 报告小鼠的 NF-кB 荧光素酶报告基因活性和 LPS 诱导的 ALI。因此，我们的研究表明，用 PARP-1 抑制剂抑制 NFATc3 和 NF-кB 多聚ADP 核糖基化可阻止 LPS 诱导的 ALI 发病机制。此外，PARP-1 抑制剂降低了 NF-кB 报告小鼠的 NF-кB 荧光素酶报告基因活性和 LPS 诱导的 ALI。因此，我们的研究表明，用 PARP-1 抑制剂抑制 NFATc3 和 NF-кB 多聚ADP 核糖基化可阻止 LPS 诱导的 ALI 发病机制。此外，PARP-1 抑制剂降低了 NF-кB 报告小鼠的 NF-кB 荧光素酶报告基因活性和 LPS 诱导的 ALI。因此，我们的研究表明，用 PARP-1 抑制剂抑制 NFATc3 和 NF-кB 多聚ADP 核糖基化可阻止 LPS 诱导的 ALI 发病机制。
J先天免疫