Dysregulation of the astrocytic glutamate transporter excitatory amino acid transporter 2 (EAAT2) is associated with several neurological disorders, including Parkinson’s disease, Alzheimer’s disease, and manganism, the latter induced by chronic exposure to high levels of manganese (Mn). Mechanisms of Mn-induced neurotoxicity include impairment of EAAT2 function secondary to the activation of the transcription factor Yin Yang 1 (YY1) by nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells (NF-κB). However, the upstream mechanisms by which Mn-induced NF-κB activates YY1 remain to be elucidated. In the present study, we used the H4 human astrocyte cell line to test if Mn activates YY1 through the canonical NF-κB signaling pathway, leading to EAAT2 repression. The results demonstrate that Mn exposure induced phosphorylation of the upstream kinase IκB kinase (IKK-β), leading to NF-κB p65 translocation, increased YY1 promoter activity, mRNA/protein levels, and consequently repressed EAAT2. Results also demonstrated that Mn-induced oxidative stress and subsequent TNF-α production were upstream of IKK-β activation, as antioxidants attenuated Mn-induced TNF-α production and IKK-β activation. Moreover, TNF-α inhibition attenuated the Mn-induced activation of IKK-β and YY1. Taken together, Mn-induced oxidative stress and TNF-α mediates activation of NF-κB signaling and YY1 upregulation, leading to repression of EAAT2. Thus, targeting reactive oxygen species (ROS), TNF-α and IKK-β may attenuate Mn-induced YY1 activation and consequent EAAT2 repression.

星形细胞谷氨酸转运蛋白兴奋性氨基酸转运蛋白 2 (EAAT2) 的失调与几种神经系统疾病有关，包括帕金森病、阿尔茨海默病和锰中毒，后者是由长期暴露于高水平的锰 (Mn) 引起的。Mn 诱导的神经毒性机制包括 EAAT2 功能受损，继发于活化 B 细胞 (NF-κB) 的核因子 kappa-轻链增强子激活转录因子阴阳 1 (YY1)。然而，Mn 诱导的 NF-κB 激活 YY1 的上游机制仍有待阐明。在本研究中，我们使用 H4 人类星形胶质细胞系来测试 Mn 是否通过经典的 NF-κB 信号通路激活 YY1，从而导致 EAAT2 抑制。结果表明，Mn 暴露诱导上游激酶 IκB 激酶 (IKK-β) 的磷酸化，导致 NF-κB p65 易位，增加 YY1 启动子活性、mRNA/蛋白质水平，从而抑制 EAAT2。结果还表明，Mn 诱导的氧化应激和随后的 TNF-α 产生是 IKK-β 活化的上游，因为抗氧化剂减弱了 Mn 诱导的 TNF-α 产生和 IKK-β 活化。此外，TNF-α 抑制减弱了 Mn 诱导的 IKK-β 和 YY1 的激活。总之，Mn 诱导的氧化应激和 TNF-α 介导 NF-κB 信号传导的激活和 YY1 上调，导致 EAAT2 的抑制。因此，靶向活性氧 (ROS)、TNF-α 和 IKK-β 可能会减弱 Mn 诱导的 YY1 活化和随后的 EAAT2 抑制。导致 NF-κB p65 易位，增加 YY1 启动子活性、mRNA/蛋白质水平，从而抑制 EAAT2。结果还表明，Mn 诱导的氧化应激和随后的 TNF-α 产生是 IKK-β 活化的上游，因为抗氧化剂减弱了 Mn 诱导的 TNF-α 产生和 IKK-β 活化。此外，TNF-α 抑制减弱了 Mn 诱导的 IKK-β 和 YY1 的激活。总之，Mn 诱导的氧化应激和 TNF-α 介导 NF-κB 信号传导的激活和 YY1 上调，导致 EAAT2 的抑制。因此，靶向活性氧 (ROS)、TNF-α 和 IKK-β 可能会减弱 Mn 诱导的 YY1 活化和随后的 EAAT2 抑制。导致 NF-κB p65 易位，增加 YY1 启动子活性、mRNA/蛋白质水平，从而抑制 EAAT2。结果还表明，Mn 诱导的氧化应激和随后的 TNF-α 产生是 IKK-β 活化的上游，因为抗氧化剂减弱了 Mn 诱导的 TNF-α 产生和 IKK-β 活化。此外，TNF-α 抑制减弱了 Mn 诱导的 IKK-β 和 YY1 的活化。总之，Mn 诱导的氧化应激和 TNF-α 介导 NF-κB 信号传导的激活和 YY1 上调，导致 EAAT2 的抑制。因此，靶向活性氧 (ROS)、TNF-α 和 IKK-β 可能会减弱 Mn 诱导的 YY1 活化和随后的 EAAT2 抑制。结果还表明，Mn 诱导的氧化应激和随后的 TNF-α 产生是 IKK-β 活化的上游，因为抗氧化剂减弱了 Mn 诱导的 TNF-α 产生和 IKK-β 活化。此外，TNF-α 抑制减弱了 Mn 诱导的 IKK-β 和 YY1 的激活。总之，Mn 诱导的氧化应激和 TNF-α 介导 NF-κB 信号传导的激活和 YY1 上调，导致 EAAT2 的抑制。因此，靶向活性氧 (ROS)、TNF-α 和 IKK-β 可能会减弱 Mn 诱导的 YY1 活化和随后的 EAAT2 抑制。结果还表明，Mn 诱导的氧化应激和随后的 TNF-α 产生是 IKK-β 活化的上游，因为抗氧化剂减弱了 Mn 诱导的 TNF-α 产生和 IKK-β 活化。此外，TNF-α 抑制减弱了 Mn 诱导的 IKK-β 和 YY1 的活化。总之，Mn 诱导的氧化应激和 TNF-α 介导 NF-κB 信号传导的激活和 YY1 上调，导致 EAAT2 的抑制。因此，靶向活性氧 (ROS)、TNF-α 和 IKK-β 可能会减弱 Mn 诱导的 YY1 活化和随后的 EAAT2 抑制。Mn 诱导的氧化应激和 TNF-α 介导 NF-κB 信号传导的激活和 YY1 上调，导致 EAAT2 的抑制。因此，靶向活性氧 (ROS)、TNF-α 和 IKK-β 可能会减弱 Mn 诱导的 YY1 活化和随后的 EAAT2 抑制。Mn 诱导的氧化应激和 TNF-α 介导 NF-κB 信号传导的激活和 YY1 上调，导致 EAAT2 的抑制。因此，靶向活性氧 (ROS)、TNF-α 和 IKK-β 可能会减弱 Mn 诱导的 YY1 活化和随后的 EAAT2 抑制。