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Nasal solitary chemosensory cells govern daily rhythm in mouse model of allergic rhinitis - 04/06/24

Doi : 10.1016/j.jaci.2024.04.024 
Haiman Xu, MS a, Lianxia Guo, PhD a, Tingying Hao, BS a, Xiaocao Guo, BS a, c, Meiping Huang, MS a, Haobin Cen, BS a, Min Chen, PhD a, Jiaxian Weng, MS a, Meixia Huang, BS b, Zicong Wu, BS a, Zifei Qin, PhD b, , Jing Yang, PhD b, , Baojian Wu, PhD a,
a Institute of Molecular Rhythm and Metabolism, Guangzhou University of Chinese Medicine, Guangzhou, China 
b Department of Pharmacy, The First Affiliated Hospital of Zhengzhou University, Zhengzhou, China 
c Department of Public Health and Preventive Medicine, School of Medicine, Jinan University, Guangzhou, China 

Corresponding authors: Baojian Wu, PhD, Institute of Molecular Rhythm and Metabolism, Guangzhou University of Chinese Medicine, Guangzhou, China.Institute of Molecular Rhythm and MetabolismGuangzhou University of Chinese MedicineGuangzhouChinaJing Yang, PhD, Department of Pharmacy, The First Affiliated Hospital of Zhengzhou University, Zhengzhou, China.Department of PharmacyThe First Affiliated Hospital of Zhengzhou UniversityZhengzhouChinaZifei Qin, PhD, Department of Pharmacy, The First Affiliated Hospital of Zhengzhou University, Zhengzhou, China.Department of PharmacyThe First Affiliated Hospital of Zhengzhou UniversityZhengzhouChina
Sous presse. Épreuves corrigées par l'auteur. Disponible en ligne depuis le Tuesday 04 June 2024
Cet article a été publié dans un numéro de la revue, cliquez ici pour y accéder

Abstract

Background

While the daily rhythm of allergic rhinitis (AR) has long been recognized, the molecular mechanism underlying this phenomenon remains enigmatic.

Objective

We aimed to investigate the role of circadian clock in AR development and to clarify the mechanism by which the daily rhythm of AR is generated.

Methods

AR was induced in mice with ovalbumin. Toluidine blue staining, liquid chromatography–tandem mass spectrometry analysis, real-time quantitative PCR, and immunoblotting were performed with AR and control mice.

Results

Ovalbumin-induced AR is diurnally rhythmic and associated with clock gene disruption in nasal mucosa. In particular, Rev-erbα is generally downregulated and its rhythm retained, but with a near-12-hour phase shift. Furthermore, global knockout of core clock gene Bmal1 or Rev-erbα increases the susceptibility of mice to AR and blunts AR rhythmicity. Importantly, nasal solitary chemosensory cells (SCCs) are rhythmically activated, and inhibition of the SCC pathway leads to attenuated AR and a loss of its rhythm. Moreover, rhythmic activation of SCCs is accounted for by diurnal expression of ChAT (an enzyme responsible for the synthesis of acetylcholine) and temporal generation of the neurotransmitter acetylcholine. Mechanistically, Rev-erbα trans-represses Chat through direct binding to a specific response element, generating a diurnal oscillation in this target gene.

Conclusion

SCCs, under the control of Rev-erbα, are a driver of AR rhythmicity; targeting SCCs should be considered as a new avenue for AR management.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Key words : Allergic rhinitis, circadian clock, REV-ERBα, solitary chemosensory cells, choline acetyltransferase

Abbreviations used : AAI, ACh, AR, Bmal1, ChIP, FcεRI, HDM, mRNA, PBS, PCA, qPCR, SCC, si, SP, ZT


Plan


 The first 2 authors contributed equally to this article, and both should be considered first author.


© 2024  American Academy of Allergy, Asthma & Immunology. Publié par Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés.
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