收稿日期: 2025-07-24
网络出版日期: 2025-11-13
基金资助
国家自然科学基金项目(82100021);西南医科大学校级科研项目(2023QN043)
Vitamin B12 enhances ZO⁃1 expression in HDM⁃treated human airway epithelial cells by down⁃regulating autophagy
Received date: 2025-07-24
Online published: 2025-11-13
目的 探讨维生素B12（VB12）对屋尘螨（HDM）处理的人气道上皮细胞株（Beas-2b）中闭锁小带蛋白-1（ZO-1）表达的影响及其作用机制。 方法 用含10%胎牛血清的DMEM高糖培养基培养人气道上皮细胞株Beas-2b。将Beas-2b分为四组：Control、VB12、HDM、VB12 + HDM。使用NC-siRNA、ATG5-siRNA、BECN1-siRNA和mcherry-EGFP-LC3等慢病毒转染Beas-2b。各转染组细胞用相应慢病毒（MOI = 20）转染细胞12 h后换新鲜培养基，并用嘌呤霉素（1 μg/mL）进行筛选，获得稳定转染细胞株。分别用VB12（20 μg/mL）和HDM（50 μg/mL）刺激细胞24 h。免疫荧光和蛋白质印迹检测ZO-1、自噬相关蛋白5（ATG5）、苄氯素1（BECN1）和微管相关蛋白轻链3（LC3）的蛋白水平。共聚焦显微镜观察人气道上皮细胞自噬情况。 结果 与Control组比较，HDM组的ZO-1表达降低（P < 0.05），而ATG5、BECN1和LC3的表达升高（P < 0.05）；与HDM组相比，VB12 + HDM组ZO-1表达升高（P < 0.05），ATG5、BECN1和LC3的表达降低（P < 0.01），且自噬体形成减少（P < 0.05）；ATG5和BECN1敲减细胞株中，HDM处理后ZO-1表达增加（P < 0.05）。 结论 VB12可通过下调自噬增加HDM处理的人气道上皮细胞中ZO-1的表达，其作用机制与ATG5和BECN1信号途径相关。
李月蛟 , 蓝楠 , 王星 , 唐红梅 , 王志彬 , 张沄 , 袁谢芳 , 王孝芸 . 维生素B12通过下调自噬增强HDM处理的人气道上皮细胞中ZO-1的表达[J]. 实用医学杂志, 2025 , 41(21) : 3345 -3351 . DOI: 10.3969/j.issn.1006-5725.2025.21.007
Objective To investigate the effect of vitamin B12 （VB12） on the expression of zonula occludens?1 （ZO?1） in house dust mite （HDM）?treated human airway epithelial cell line （Beas?2b） and its underlying mechanism. Methods Beas?2b cells were cultured in DMEM high?glucose medium containing 10% fetal bovine serum. The cells were divided into four groups： control， VB12， HDM， and VB12 + HDM. Beas?2b cells were transfected with lentiviruses carrying NC?siRNA， ATG5?siRNA， BECN1?siRNA， and mCherry?EGFP?LC3. After 12 hours of transfection （MOI = 20）， the medium was replaced with fresh medium， and stable transfected cell lines were selected using puromycin （1 μg/mL）. Cells were stimulated with VB12 （20 μg/mL） and HDM （50 μg/mL） for 24 hours. The protein levels of ZO?1， autophagy?related protein 5 （ATG5）， BECN1 and microtubule?associated protein light chain 3 （LC3） were detected by immunofluorescence and Western blot. Autophagy in human airway epithelial cells was observed using confocal microscopy. Results Compared with the control group， the expression of ZO?1 in the HDM group was lower （P < 0.05）， while the expressions of ATG5， BECN1， and LC3 were higher （P < 0.05）. Compared with the HDM group， the VB12 + HDM group showed increased ZO?1 expression （P < 0.05）， decreased expressions of ATG5， BECN1， and LC3 （P < 0.01）， and reduced autophagosome formation （P < 0.05）. In ATG5? and BECN1?knockdown cell lines， ZO?1 expression increased after HDM treatment （P < 0.05）. Conclusion Vb12 can enhance ZO?1 expression in HDM?treated human airway epithelial cells by down?regulating autophagy， and its mechanism is associated with the ATG5 and BECN1 signaling pathways.
Key words： vitamin b12; zonula occludens-1; autophagy; ATG5; BECN1
| [1] | HSIEH Y A， HSIAO Y H， KO H K， et al. House dust mites stimulate thymic stromal lymphopoietin production in human bronchial epithelial cells and promote airway remodeling through activation of PAR2 and ERK signaling pathway［J］. Sci Rep， 2024， 14（1）：28649. doi:10.1038/s41598-024-79226-0 |
| [2] | OGI K Z， RAMEZANPOUR M H， LIU S A， et al. Derp 1 disrupts the epithelial barrier and Induces IL-6 production in patients with house dust mite allergic rhinitis［J］. Front Allergy， 2021， 2：692049. doi:10.3389/falgy.2021.692049 |
| [3] | ZHANG S Y， WU W N， GU M N， et al. House dust mite induced mucosal barrier dysfunction and type 2 inflammatory responses via the MAPK/AP-1/IL-24 Signaling pathway in allergic rhinitis［J］. Int Immunopharmacol， 2025， 148：113972. doi:10.1016/j.intimp.2024.113972 |
| [4] | CAMPISI D N， HAWKINS N O， BONJOUR K N， et al. The role of WIPI2， ATG16L1 and ATG12-ATG5 in selective and non selective autophagy［J］. J Mol Biol， 2025， 10：169138. doi:10.1016/j.jmb.2025.169138 |
| [5] | CAO Z M， TIAN K， RAN Y C， et al. Beclin-1： A therapeutic target at the intersection of autophagy， immunotherapy， and cancer treatment［J］. Front Immunol， 2024， 15：1506426. doi:10.3389/fimmu.2024.1506426 |
| [6] | CHEN Y， YI H， LIAO S， et al. LC3B： A microtubule-associated protein influences disease progression and prognosis［J］. Cytokine Growth Factor Rev， 2025， 81：16-26. doi:10.1016/j.cytogfr.2024.11.006 |
| [7] | THEOFANI E T， XANTHOU G O. Autophagy： A Friend or Foe in Allergic Asthma？［J］. Int J Mol Sci， 2021， 22（12）：6314. doi:10.3390/ijms22126314 |
| [8] | BARNES P J， BAKER J N， DONNELLY L E. Autophagy in asthma and chronic obstructive pulmonary disease［J］. Clin Sci （Lond）， 2022， 136（10）：733-746. doi:10.1042/cs20210900 |
| [9] | WU Y H， YAO J L， XIE J S， et al. The role of autophagy in colitis-associated colorectal cancer［J］. Signal Transduct Target Ther， 2018， 3：31. doi:10.1038/s41392-018-0031-8 |
| [10] | 曾紫菱， 王星， 唐红梅， 等. 屋尘螨诱导的自噬通过β-catenin-Snail信号通路影响气道上皮屏障功能［J］. 实用医学杂志， 2025， 41（9）：1309-1318. |
| [11] | BAILEY R L， CARMEL R L， GREEN R L， et al. Monitoring of vitamin B-12 nutritional status in the United States by using plasma methylmalonic acid and serum vitamin B-12［J］. Am J Clin Nutr， 2011， 94（2）：552-561. doi:10.3945/ajcn.111.015222 |
| [12] | OBEID R M， JUNG J H， FALK J L， et al. Serum vitamin B12 not reflecting vitamin B12 status in patients with type 2 diabetes［J］. Biochimie， 2013， 95（5）：1056-1061. doi:10.1016/j.biochi.2012.10.028 |
| [13] | VASHI P N， EDWIN P S， POPIEL B E， et al. Methylmalonic Acid and Homocysteine as Indicators of Vitamin B-12 Deficiency in Cancer［J］. PLoS One， 2016， 11（1）：e0147843. doi:10.1371/journal.pone.0147843 |
| [14] | FENG C X， YAN J H， LUO T， et al. Vitamin B12 ameliorates gut epithelial injury via modulating the HIF-1 pathway and gut microbiota［J］. Cell Mol Life Sci， 2024， 81（1）：397. doi:10.1007/s00018-024-05435-5 |
| [15] | SHARMA S N， LITONJUA A G. Asthma， Allergy， and Responses to Methyl Donor Supplements and Nutrients［J］. J Allergy Clin Immunol， 2014， 133（5）：1246-1254. doi:10.1016/j.jaci.2013.10.039 |
| [16] | HUANG F L， LIAO E C， YU S J. House dust mite allergy： Its innate immune response and immunotherapy［J］. Immunobiology， 2018， 223（3）：300-302. doi:10.1016/j.imbio.2017.10.035 |
| [17] | HU J Q， WANG C C， MA R X， et al. Co-exposure to polyethylene microplastics and house dust mites aggravates airway epithelial barrier dysfunction and airway inflammation via CXCL1 signaling pathway in a mouse model［J］.Int Immunopharmacol， 2025， 27（146）：113921. |
| [18] | TSUKITA S C， TANAKA H R， TAMURA A S. The Claudins： From tight junctions to biological systems［J］. Trends Biochem Sci， 2019， 44（2）：141-152. doi:10.1016/j.tibs.2018.09.008 |
| [19] | 肖知周， 黄莺， 卞华伟. 基于Wnt/β-catenin信号通路介导的自噬和凋亡探讨苦豆子碱对骨质疏松小鼠骨代谢的影响［J］. 实用医学杂志， 2025， 41（4）：500-508. |
| [20] | ClARKE A J， SIMON A K. Autophagy in the Renewal， Differentiation and Homeostasis of Immune Cells［J］. Nat Rev Immunol， 2019， 19（3）：170-183 . doi:10.1038/s41577-018-0095-2 |
| [21] | WANG M Y， FU L Y， WANG H， et al. Hotspots and Trends in Allergic Rhinitis Nasal Mucosa Studies： A Bibliometric Analysis （2010-2024）［J］. J Asthma Allergy， 2025， 15（18）：417-435. |
| [22] | SUZUKI Y Z， AONO Y Y， AKIYAMA N R， et al. Involvement of autophagy in exacerbation of eosinophilic airway inflammation in a murine model of obese asthma［J］. Autophagy， 2022， 18（9）：2216-2228. doi:10.1080/15548627.2022.2025571 |
| [23] | LIU J N， SUH D H， TRINH H K， et al. The role of autophagy in allergic inflammation： A new target for severe asthma［J］. Exp Mol Med， 2016， 48： e243. doi:10.1038/emm.2016.38 |
| [24] | SHIPTON M J， THACHIL J C. Vitamin B12 deficiency-A 21st century perspective［J］. Clin Med （Lond）， 2015， 15：145-50，20. doi:10.7861/clinmedicine.15-2-145 |
| [25] | ROTH W L， MOHAMADZADEH M N. Vitamin B12 and gut-brain homeostasis in the pathophysiology of ischemic stroke［J］. EBioMedicine， 2021， 73：103676. doi:10.1016/j.ebiom.2021.103676 |
| [26] | GE Y， ZADEH M J， MOHAMADZADEH M N. Vitamin B12 coordinates ileal epithelial cell and microbiota functions to resist Salmonella infection in mice［J］. J Exp Med， 2022， 219（7）：e20220057. doi:10.1084/jem.20220057 |
| [27] | TAGORE P K， HARIT P A， SACHAN M K， et al. Effect of Vitamins B12 and D Deficiency in Thyroid， Skin， Oral， and Respiratory Disease［J］. J Pharm Bioallied Sci， 2025， 17（）：S1749-S1751. doi:10.4103/jpbs.jpbs_300_25 |
| [28] | MOATASIM Y S， KUTKAT O N， OSMAN A M. Potent Antiviral Activity of Vitamin B12 against Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2， Middle East Respiratory Syndrome Coronavirus， and Human Coronavirus 229E［J］. Microorganisms， 2023， 11（11）：2777. doi:10.3390/microorganisms11112777 |
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