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Sci Signal ; 12(581)2019 05 14.
Artigo em Inglês | MEDLINE | ID: mdl-31088978

RESUMO

Macrophages play key roles in the immune systems of humans and other mammals. Here, we performed single-cell analyses of the mRNAs and proteins of human macrophages to compare their responses to the signaling molecules lipopolysaccharide (LPS), a component of Gram-negative bacteria, and palmitate (PAL), a free fatty acid. We found that, although both molecules signal through the cell surface protein Toll-like receptor 4 (TLR4), they stimulated the expression of different genes, resulting in specific pro- and anti-inflammatory cellular states for each signal. The effects of the glucocorticoid receptor, which antagonizes LPS signaling, and cyclic AMP-dependent transcription factor 3, which inhibits PAL-induced inflammation, on inflammatory response seemed largely determined by digital on-off events. Furthermore, the quantification of transcriptional variance and signaling entropy enabled the identification of cell state-specific deregulated molecular pathways. These data suggest that the preservation of signaling in distinct cells might confer diversity on macrophage populations essential to maintaining major cellular functions.


Assuntos
Variação Genética/genética , Homeostase/genética , Macrófagos/metabolismo , Transdução de Sinais/genética , Transcrição Gênica/genética , Fator 3 Ativador da Transcrição/genética , Regulação da Expressão Gênica/efeitos dos fármacos , Humanos , Interleucina-1beta/genética , Interleucina-8/genética , Lipopolissacarídeos/farmacologia , Macrófagos/citologia , Macrófagos/efeitos dos fármacos , Palmitatos/farmacologia , Transdução de Sinais/efeitos dos fármacos , Análise de Célula Única/métodos , Células THP-1 , Receptor 4 Toll-Like/genética , Transcrição Gênica/efeitos dos fármacos
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