Proinflammatory effect of AbetaPP induced ST6GAL1 secretion from C2C12 myogenic cell line

Abstract

Objective: ST6 beta-galactosamide α-2,6-sialyltranferase 1 (ST6GAL1), the major α2,6-sialyltransferase responsible for the broad synthesis of glycoproteins and glycolipids, is another physiological substrate of Beta site APP-cleaving enzyme 1 (BACE1) other than amyloidbeta precursor protein (AbetaPP). We have previously shown that AbetaPP overexpression in C2C12 mouse myoblast cell line increased the expression and secretion of ST6GAL1 enzyme under in vitro conditions. Since the secretion of ST6GAL1 is known to be enhanced during inflammation, we investigated whether AbetaPP induced ST6GAL1 secretion from C2C12 cells affected proinflammatory cytokine production by J774 mouse macrophage cell line. Methods: J774 macrophage cells were cultured with conditioned medium derived from either AbetaPP or ST6GAL1 overexpressing C2C12 cells and analyzed for proinflammatory cytokine (tumor necrosis factor (TNF)-α, interleukin (IL)-1β and IL-6) expression by quantitative realtime PCR (qRT-PCR). Also, culture supernatants were analyzed for IL-1β release by ELISA. Results:The results of our study demonstrated that secretion of ST6GAL1 enzyme from either AbetaPP or ST6GAL1 overexpressing C2C12 cells induces the expression of TNF-α, IL-1β, IL-6 and the secretion of IL-1β by J774 macrophages. Conclusion: In our study, results were obtained pointing that secreted ST6GAL1 might have a potential role in the inflammation process observed in the muscle tissue. Our results should be confirmed under in vivo system. Key Words: Skeletal muscle, AbetaPP, Abeta, ST6GAL1, inflammation, proinflammatory cytokine Conflict of Interest: Authors have no conflict of interest. ÖZETAmaç: ST6 Beta galaktozamid alfa-2,6-siyaliltransferaz (ST6GAL1), glikolipitlerin ve glikoproteinlerin sentezinde görev alan temel α-2,6 siyaliltransferaz olmasının yanısıra, Beta site APP-cleaving enzyme 1 (BACE1) enziminin amiloid-beta öncül proteini (AbetaPP) dışındaki fizyolojik substratlarından biridir. Daha önce yapmış olduğumuz in vitro çalışmada; AbetaPP'nin yüksek düzeyde ifadesinin sağlandığı C2C12 hücrelerinde, ST6GAL1'in ifade düzeyinin ve salgılanma seviyesinin arttığı saptanmıştır. ST6GAL1 salgılanma seviyesinin inflamasyon sürecine bağlı olarak arttığı bilinmektedir. Bu nedenle, C2C12 hücrelerinde AbetaPP'nin yüksek düzeyde ifadesine bağlı olarak artan ST6GAL1 salgılanmasının, J774 fare makrofaj hücrelerinde proinflamatuar sitokinlerin ifade ve salgılanması üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Metod: AbetaPP veya ST6GAL1 enziminin yüksek düzeyde ifadesinin sağlandığı C2C12 hücrelerinin süpernatanı ile kültüre edilen J774 makrofaj hücrelerinde, kantitatif gerçek zamanlı PCR (qRT-PCR) ile proinflamatuar sitokinlerin (tümör nekroz faktör (TNF)-α, interlökin (IL)-1β ve IL-6) ifadesi analiz edilmiştir. Ayrıca, kültür süpernatanlarında ELISA yöntemi ile IL-1β salgılanma analizi gerçekleştirilmiştir. Bulgular: AbetaPP veya ST6GAL1 enziminin yüksek düzeyde ifadesinin sağlandığı C2C12 hücrelerinden salgılanan ST6GAL1'in, J774 hücrelerinde TNF-α, IL-1β, IL-6 if...