S'abonner

Melittin regulates iron homeostasis and mediates macrophage polarization in rats with lumbar spinal stenosis - 15/11/22

Doi : 10.1016/j.biopha.2022.113776 
Hyunseong Kim , Jin Young Hong , Wan-Jin Jeon , Junseon Lee , Yoon Jae Lee , In-Hyuk Ha
 Jaseng Spine and Joint Research Institute, Jaseng Medical Foundation, Seoul 135-896, Republic of Korea 

Correspondence to: Jaseng Spine and Joint Research Institute, Jaseng Medical Foundation, Gangnamdae-ro 540, Seoul 135–896, Republic of Korea.Jaseng Spine and Joint Research Institute, Jaseng Medical FoundationGangnamdae-ro 540Seoul135–896Republic of Korea

Abstract

Lumbar spinal stenosis (LSS) is defined as spinal canal narrowing, resulting in the compression of the nerves traversing the lower back into the leg. Inflammation is the most common cause of LSS. Elevated iron stores are often associated with chronic inflammation resulting in nerve damage-induced pain. Macrophage polarization to either the M1 (inflammatory) or M2 (anti-inflammatory) type is essential for regulating host defenses and promoting tissue repair. However, the precise role of macrophage polarization in iron release or retention in LSS pathophysiology remains elusive. Melittin, a component of bee venom, modulates iron metabolism-related macrophage polarization and is beneficial in LSS. We treated primary peritoneal macrophages with melittin and assessed macrophage polarization by immunofluorescence staining. Melittin (100 and 250 µg/kg) effects on iron deposition-induced macrophage polarization were also evaluated using immunochemistry, real-time PCR, and flow cytometry in an LSS rat model. Locomotor function was assessed using the Basso–Beattie–Bresnahan (BBB) locomotor rating scale, ladder scoring, and von Frey test for up to 3 weeks. Melittin induced M2 polarization of iron-insulted primary macrophages in vitro and increased the proportion of M2 macrophages in the damaged spinal cord in vivo. Moreover, melittin attenuated iron overload-induced M1 polarization by regulating iron metabolism-related genes in rats with LSS. In conclusion, melittin improves locomotor recovery and stimulates axonal growth following LSS. Additionally, it promotes functional recovery in LSS rat models by regulating macrophage iron metabolism, thereby activating M2 macrophages, suggesting its potential application in LSS treatment.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Graphical Abstract




ga1

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Highlights

Iron-related oxidative mechanisms were examined in a rat model of lumbar stenosis.
Exposure to iron led to inflammatory responses via M1 macrophage polarization in vitro and in vivo.
Melittin prevented iron-induced M1 macrophage activation.
Melittin administration to rats with lumbar spinal stenosis improved functional recovery.
Activation of M2 macrophage polarization with melittin is a novel treatment strategy.
Elevated iron stores worsen chronic inflammation in LSS
Melittin modulates iron metabolism-mediated macrophage polarization
Melittin induces M2 polarization of macrophages with iron overload
Locomotor functions recover after Melittin administration

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Abbreviations : LSS, BBB, SD, PBS, Arg1, PFA, NGS, FITC, H&E, FPN, ELISA

Keywords : Melittin, Lumbar spinal stenosis, M1 macrophages, M2 macrophages, Iron homeostasis, Iron deposition


Plan


© 2022  Publié par Elsevier Masson SAS.
Ajouter à ma bibliothèque Retirer de ma bibliothèque Imprimer
Export

    Export citations

  • Fichier

  • Contenu

Vol 156

Article 113776- décembre 2022 Retour au numéro
Article précédent Article précédent
  • Dual modulators of aggregation and dissociation of amyloid beta and tau: In vitro, in vivo, and in silico studies of Uncaria rhynchophylla and its bioactive components
  • Sujin Kim, Yunkwon Nam, Soo Jung Shin, Ritu Prajapati, Seong Min Shin, Min-Jeong Kim, Hyeon soo Kim, Seol Hwa Leem, Tae-Jin Kim, Yong Ho Park, Jwa-Jin Kim, Jae Sue Choi, Minho Moon
| Article suivant Article suivant
  • In vivo identification of the pharmacodynamic ingredients of Polygonum cuspidatum for remedying the mitochondria to alleviate metabolic dysfunction–associated fatty liver disease
  • Li-Ping Yu, Yan-Qin Li, Yan-Juan Li, Lei Zi, Yu-Xuan Tao, Jun-Jie Hao, Mei Zhang, Wen Gu, Fan Zhang, Jie Yu, Xing-Xin Yang

Bienvenue sur EM-consulte, la référence des professionnels de santé.
L’accès au texte intégral de cet article nécessite un abonnement.

Déjà abonné à cette revue ?

Mon compte


Plateformes Elsevier Masson

Déclaration CNIL

EM-CONSULTE.COM est déclaré à la CNIL, déclaration n° 1286925.

En application de la loi nº78-17 du 6 janvier 1978 relative à l'informatique, aux fichiers et aux libertés, vous disposez des droits d'opposition (art.26 de la loi), d'accès (art.34 à 38 de la loi), et de rectification (art.36 de la loi) des données vous concernant. Ainsi, vous pouvez exiger que soient rectifiées, complétées, clarifiées, mises à jour ou effacées les informations vous concernant qui sont inexactes, incomplètes, équivoques, périmées ou dont la collecte ou l'utilisation ou la conservation est interdite.
Les informations personnelles concernant les visiteurs de notre site, y compris leur identité, sont confidentielles.
Le responsable du site s'engage sur l'honneur à respecter les conditions légales de confidentialité applicables en France et à ne pas divulguer ces informations à des tiers.


Tout le contenu de ce site: Copyright © 2025 Elsevier, ses concédants de licence et ses contributeurs. Tout les droits sont réservés, y compris ceux relatifs à l'exploration de textes et de données, a la formation en IA et aux technologies similaires. Pour tout contenu en libre accès, les conditions de licence Creative Commons s'appliquent.