AbstractsMedical & Health Science

Resistance of IGFBP-3 knockout mice to experimental colitis produced by dextran sulfate sodium

by Debbie Yancu




Institution: McGill University
Department: Department of Medicine
Degree: MS
Year: 2015
Keywords: Health Sciences - Medicine and Surgery
Record ID: 2062125
Full text PDF: http://digitool.library.mcgill.ca/thesisfile130591.pdf


Abstract

IGFBP-3 is the most abundant binding protein that transports and controls the bioavailability and half-life of IGF-1 and IGF-2. In this thesis, we focused on dextran sodium sulfate (DSS) colitis; a chemically-induced ulcerative colitis murine model. DSS damages the intestinal epithelial wall, subsequently resulting in an inflammatory response in the distal portions of the colon. Damage to the intestinal wall can be overcome by the ability of intestinal epithelial cells (IECs) to initiate repair via cellular proliferation. We wished to determine if IGFBP-3 knockout mice resist damage induced by DSS, based on our hypothesis that in the absence of this binding protein, peripherally produced IGF-1 has increased binding to the IGF-1R, hence resulting in elevated proliferative activity and enhanced repair. Our results support this hypothesis, as IGFBP-3 knockout mice had significantly reduced colitis as measured by lower levels of pro-inflammatory cytokines (IL-6, TNF-α, IL-1β), reduced weight loss, reduced myeloperoxidase activity, and maintenance of colorectal length. Additionally, DSS-induced IGFBP-3 knockout mice had significantly elevated levels of proliferative cells in the colon epithelium relative to control mice. In summary, our research strongly suggests that IGFBP-3 has a role in modulating inflammation in the DSS colitis model and justifies further work to explore involvement of the IGF system in inflammatory bowel disease. IGFBP-3 est la plus abondante des protéines de liaison qui transporte et contrôle la biodisponibilité et la demi-vie de l'IGF-1 et l'IGF-2. Dans cette étude, on s'est concentré sur la colite due au dextran de sulfate de sodium (DSS); une approche induite chimiquement à l'étude de la rectocolite hémorragique dans un modèle murin. Les dommages causés par le DSS affectent la paroi intestinale, ce qui entraîne par la suite une réponse inflammatoire dans les parties distales du côlon. Les dommages à la paroi intestinale peuvent être surmontés par la capacité des cellules épithéliales intestinales de réparer les dégâts grâce à la prolifération. Nous avons voulu déterminer si les souris knockout pour IGFBP-3 résistent aux dommages induits par le DSS, sur la base de notre hypothèse qu'en absence de sa protéine de liaison, IGF-1 produit en périphérie augmenterait l'activité de l'IGF-1R résultant en une activité de prolifération élevée et une réparation améliorée. Nos résultats confirment cette hypothèse, comme les souris knockout ont considérablement réduit la colite telle que mesurée par les faibles niveaux de cytokines pro-inflammatoires (IL-6, TNF-α, IL-1β), la perte de poids réduit, l'activité de la myéloperoxydase réduite, et le maintien de la longueur colorectal. En outre, les souris knockout avaient des niveaux significativement élevés de cellules prolifératives dans l'épithélium du côlon par rapport aux souris témoins. Pour résumé, notre recherche suggère fortement que l'IGFBP-3 joue un rôle dans la modulation de l'inflammation du côlon et justifie la poursuite des travaux d'explorer…