A Natural Peptide from A Traditional Chinese Medicine Has the Potential to Treat Chronic Atrophic Gastritis by Activating Gastric Stem Cells.
EGF
atrophic gastritis
gastric stem cell
peptide
traditional Chinese medicine
Journal
Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany)
ISSN: 2198-3844
Titre abrégé: Adv Sci (Weinh)
Pays: Germany
ID NLM: 101664569
Informations de publication
Date de publication:
27 Mar 2024
27 Mar 2024
Historique:
revised:
08
02
2024
received:
28
06
2023
medline:
28
3
2024
pubmed:
28
3
2024
entrez:
28
3
2024
Statut:
aheadofprint
Résumé
Chronic atrophic gastritis (AG) is initiated mainly by Helicobacter pylori infection, which may progress to stomach cancer following the Correa's cascade. The current treatment regimen is H. pylori eradication, yet evidence is lacking that this treatment is effective on later stages of AG especially gastric gland atrophy. Here, using AG mouse model, patient samples, gastric organoids, and lineage tracing, this study unraveled gastric stem cell (GSC) defect as a crucial pathogenic factor in AG in mouse and human. Moreover, a natural peptide is isolated from a traditional Chinese medicine that activated GSCs to regenerate gastric epithelia in experimental AG models and revitalized the atrophic gastric organoids derived from patients. It is further shown that the peptide exerts its functions by stabilizing the EGF-EGFR complex and specifically activating the downstream ERK and Stat1 signaling. Overall, these findings advance the understanding of AG pathogenesis and open a new avenue for AG treatment.
Identifiants
pubmed: 38544338
doi: 10.1002/advs.202304326
doi:
Types de publication
Journal Article
Langues
eng
Sous-ensembles de citation
IM
Pagination
e2304326Subventions
Organisme : National Key Research and Development Program of China
ID : 2018YFA0800803
Organisme : National Natural Science Foundation of China
ID : 32230045
Informations de copyright
© 2024 The Authors. Advanced Science published by Wiley‐VCH GmbH.
Références
a) K. Robinson, J. C. Atherton, Annu Rev Pathol 2021, 16, 123;
b) X. Z. Zhou, N. H. Lyu, H. Y. Zhu, Q. C. Cai, X. Y. Kong, P. Xie, L. Y. Zhou, S. Z. Ding, Z. S. Li, Y. Q. Du, Gut 2023, 72, 855.
a) E. Lahner, L. Conti, B. Annibale, V. D. Corleto, Curr. Gastroenterol. Rep. 2020, 22, 38;
b) W. L. Neumann, E. Coss, M. Rugge, R. M. Genta, Nat. Rev. Gastroenterol. Hepatol. 2013, 10, 529.
a) R. M. Mera, L. E. Bravo, M. C. Camargo, J. C. Bravo, A. G. Delgado, J. Romero‐Gallo, M. C. Yepez, J. L. Realpe, B. G. Schneider, D. R. Morgan, R. M. Peek, Jr., P. Correa, K. T. Wilson, M. B. Piazuelo, Gut 2018, 67, 1239;
b) Y. Guo, Y. Zhang, M. Gerhard, J. J. Gao, R. Mejias‐Luque, L. Zhang, M. Vieth, J. L. Ma, M. Bajbouj, S. Suchanek, W. D. Liu, K. Ulm, M. Quante, Z. X. Li, T. Zhou, R. Schmid, M. Classen, W. Q. Li, W. C. You, K. F. Pan, Gut 2020, 69, 1598.
a) I. M. Toller, K. J. Neelsen, M. Steger, M. L. Hartung, M. O. Hottiger, M. Stucki, B. Kalali, M. Gerhard, A. A. Sartori, M. Lopes, A. Muller, Proc Natl Acad Sci USA 2011, 108, 14944;
b) Y. P. Lv, P. Cheng, J. Y. Zhang, F. Y. Mao, Y. S. Teng, Y. G. Liu, H. Kong, X. L. Wu, C. J. Hao, B. Han, Q. Ma, S. M. Yang, W. Chen, L. S. Peng, T. T. Wang, Q. M. Zou, Y. Zhuang, Sci. Adv. 2019, 5, eaau6547.
a) K. A. Bockerstett, L. H. Osaki, C. P. Petersen, C. W. Cai, C. F. Wong, T. M. Nguyen, E. L. Ford, D. F. Hoft, J. C. Mills, J. R. Goldenring, R. J. DiPaolo, Cell Mol. Gastroenterol. Hepatol. 2018, 5, 678;
b) A. C. Engevik, I. Kaji, J. R. Goldenring, Physiol. Rev. 2020, 100, 573;
c) M. Howlett, H. V. Chalinor, J. N. Buzzelli, N. Nguyen, I. R. van Driel, K. M. Bell, J. G. Fox, E. Dimitriadis, T. R. Menheniott, A. S. Giraud, L. M. Judd, Gut 2012, 61, 1398;
d) F. Liu, J. Fu, K. Bergstrom, X. Shan, J. M. McDaniel, S. McGee, X. Bai, W. Chen, L. Xia, J. Exp. Med. 2020, 217, e20182325.
a) P. Correa, Cancer Res. 1992, 52, 6735;
b) V. Krishnan, D. X. E. Lim, P. M. Hoang, S. Srivastava, J. Matsuo, K. K. Huang, F. Zhu, K. Y. Ho, J. B. Y. So, C. Khor, S. Tsao, M. Teh, K. M. Fock, T. L. Ang, A. D. Jeyasekharan, P. Tan, K. G. Yeoh, Y. Ito, Gut 2020, 69, 1738;
c) T. Li, H. Guo, H. Li, Y. Jiang, K. Zhuang, C. Lei, J. Wu, H. Zhou, R. Zhu, X. Zhao, Y. Lu, C. Shi, Y. Nie, K. Wu, Z. Yuan, D. M. Fan, Y. Shi, Gut 2019, 68, 1751.
a) H. N. Chen, Z. Wang, X. Li, Z. G. Zhou, Gastric Cancer 2016, 19, 166;
b) T. Rokkas, A. Rokka, P. Portincasa, Ann Gastroenterol 2017, 30, 414.
K. S. Cheung, E. W. Chan, A. Y. S. Wong, L. Chen, I. C. K. Wong, W. K. Leung, Gut 2018, 67, 28.
a) Y. Hayakawa, H. Nakagawa, A. K. Rustgi, J. Que, T. C. Wang, Cell Stem Cell 2021, 28, 1343;
b) Y. Zhang, J. Que, Annu. Rev. Physiol. 2020, 82, 251;
c) J. E. Kim, L. Fei, W. C. Yin, S. Coquenlorge, A. Rao‐Bhatia, X. Zhang, S. S. W. Shi, J. H. Lee, N. A. Hahn, W. Rizvi, K. H. Kim, H. K. Sung, C. C. Hui, G. Guo, T. H. Kim, Nat. Commun. 2020, 11, 334.
a) M. Sigal, M. D. M. Reines, S. Mullerke, C. Fischer, M. Kapalczynska, H. Berger, E. R. M. Bakker, H. J. Mollenkopf, M. E. Rothenberg, B. Wiedenmann, S. Sauer, T. F. Meyer, Nat. Cell Biol. 2019, 21, 812;
b) D. E. Stange, B. K. Koo, M. Huch, G. Sibbel, O. Basak, A. Lyubimova, P. Kujala, S. Bartfeld, J. Koster, J. H. Geahlen, P. J. Peters, J. H. van Es, M. van de Wetering, J. C. Mills, H. Clevers, Cell 2013, 155, 357;
c) S. Xiao, L. Zhou, Front Cell Dev Biol 2020, 8, 571536.
a) K. Arnold, A. Sarkar, M. A. Yram, J. M. Polo, R. Bronson, S. Sengupta, M. Seandel, N. Geijsen, K. Hochedlinger, Cell Stem Cell 2011, 9, 317;
b) N. Barker, M. Huch, P. Kujala, M. van de Wetering, H. J. Snippert, J. H. van Es, T. Sato, D. E. Stange, H. Begthel, M. van den Born, E. Danenberg, S. van den Brink, J. Korving, A. Abo, P. J. Peters, N. Wright, R. Poulsom, H. Clevers, Cell Stem Cell 2010, 6, 25;
c) Y. Hayakawa, G. Jin, H. Wang, X. Chen, C. B. Westphalen, S. Asfaha, B. W. Renz, H. Ariyama, Z. A. Dubeykovskaya, Y. Takemoto, Y. Lee, A. Muley, Y. Tailor, D. Chen, S. Muthupalani, J. G. Fox, A. Shulkes, D. L. Worthley, S. Takaishi, T. C. Wang, Gut 2015, 64, 544;
d) M. Sigal, C. Y. Logan, M. Kapalczynska, H. J. Mollenkopf, H. Berger, B. Wiedenmann, R. Nusse, M. R. Amieva, T. F. Meyer, Nature 2017, 548, 451;
e) S. H. Tan, Y. Swathi, S. Tan, J. Goh, R. Seishima, K. Murakami, M. Oshima, T. Tsuji, P. Phuah, L. T. Tan, E. Wong, A. Fatehullah, T. Sheng, S. W. T. Ho, H. I. Grabsch, S. Srivastava, M. Teh, S. Denil, S. Mustafah, P. Tan, A. Shabbir, J. So, K. G. Yeoh, N. Barker, Nature 2020, 578, 437.
a) M. Sigal, M. E. Rothenberg, C. Y. Logan, J. Y. Lee, R. W. Honaker, R. L. Cooper, B. Passarelli, M. Camorlinga, D. M. Bouley, G. Alvarez, R. Nusse, J. Torres, M. R. Amieva, Gastroenterology 2015, 148, 1392;
b) L. E. Wroblewski, E. Choi, C. Petersen, A. G. Delgado, M. B. Piazuelo, J. Romero‐Gallo, T. L. Lantz, Y. Zavros, R. J. Coffey, J. R. Goldenring, A. E. Zemper, R. M. Peek, Jr., Proc Natl Acad Sci USA 2019, 116, 19652.
M. Kapalczynska, M. Lin, J. Maertzdorf, J. Heuberger, S. Muellerke, X. Zuo, R. Vidal, I. Shureiqi, A. S. Fischer, S. Sauer, H. Berger, E. Kidess, H. J. Mollenkopf, F. Tacke, T. F. Meyer, M. Sigal, Nat. Commun. 2022, 13, 1577.
a) H. Basseri, R. Bakhtiyari, S. J. Hashemi, M. Baniardelani, H. Shahraki, L. Hosainpour, J Med Entomol 2019, 56, 1208;
b) P. Chen, Y. Shen, H. Shi, X. Ma, B. Lin, T. Xiao, F. Wu, J. Zhu, Z. Li, J. Xiao, X. Li, H. Zhang, F. Geng, Chem Biol Interact 2016, 260, 75;
c) I. W. Kim, J. H. Lee, S. Subramaniyam, E. Y. Yun, I. Kim, J. Park, J. S. Hwang, PLoS One 2016, 11, e0155304;
d) X. Ma, Y. Hu, X. Li, X. Zheng, Y. Wang, J. Zhang, C. Fu, F. Geng, Front Pharmacol 2018, 9, 944;
e) Y. Shen, J. Sun, C. Niu, D. Yu, Z. Chen, W. Cong, F. Geng, Chem.‐Biol. Interact. 2017, 273, 115.
a) F. Yan, H. Cao, R. Chaturvedi, U. Krishna, S. S. Hobbs, P. J. Dempsey, R. M. Peek, Jr., T. L. Cover, M. K. Washington, K. T. Wilson, D. B. Polk, Gastroenterology 2009, 136, 1297;
b) B. Bauer, E. Pang, C. Holland, M. Kessler, S. Bartfeld, T. F. Meyer, Cell Host Microbe 2012, 11, 576.
a) D. Gan, A. Xu, H. Du, Y. Ye, Evid Based Complement Alternat Med 2017, 2017, 1;
b) T. Yang, R. Wang, J. Zhang, C. Bao, J. Zhang, R. Li, X. Chen, S. Wu, J. Wen, S. Wei, H. Li, H. Cai, X. Yang, Y. Zhao, Life Sci. 2020, 248, 117456;
c) X. D. Tang, L. Y. Zhou, S. T. Zhang, Y. Q. Xu, Q. C. Cui, L. Li, J. J. Lu, P. Li, F. Lu, F. Y. Wang, P. Wang, L. Q. Bian, Z. X. Bian, Chin. J. Integr. Med. 2016, 22, 9.
A. L. Bredenoord, H. Clevers, J. A. Knoblich, Science 2017, 355, eaaf9414.
a) X. Gao, X. Xia, F. Li, M. Zhang, H. Zhou, X. Wu, J. Zhong, Z. Zhao, K. Zhao, D. Liu, F. Xiao, Q. Xu, T. Jiang, B. Li, S. Y. Cheng, N. Zhang, Nat. Cell Biol. 2021, 23, 278;
b) A. V. Villarino, M. Gadina, J. J. O'Shea, Y. Kanno, Cell 2020, 181, 1696.
a) J. Huynh, A. Chand, D. Gough, M. Ernst, Nat. Rev. Cancer 2019, 19, 82;
b) Y. Zhang, C. A. Ma, M. G. Lawrence, T. J. Break, M. P. O'Connell, J. J. Lyons, D. B. Lopez, J. S. Barber, Y. Zhao, D. L. Barber, A. F. Freeman, S. M. Holland, M. S. Lionakis, J. D. Milner, J. Exp. Med. 2017, 214, 2523.
I. Chaib, N. Karachaliou, S. Pilotto, J. Codony Servat, X. Cai, X. Li, A. Drozdowskyj, C. C. Servat, J. Yang, C. Hu, A. F. Cardona, G. L. Vivanco, A. Vergnenegre, J. M. Sanchez, M. Provencio, F. de Marinis, A. Passaro, E. Carcereny, N. Reguart, C. G. Campelo, C. Teixido, I. Sperduti, S. Rodriguez, C. Lazzari, A. Verlicchi, I. de Aguirre, C. Queralt, J. Wei, R. Estrada, R. Puig de la Bellacasa, et al., J Natl Cancer Inst 2017, 109, djx014.
a) Z. Chen, M. Rola‐Pleszczynski, J. Stankova, Cell Signal 2003, 15, 843;
b) R. A. Lynch, J. Etchin, T. E. Battle, D. A. Frank, Cancer Res. 2007, 67, 1254.
D. Y. Lee, S. Y. Lee, S. H. Yun, J. W. Jeong, J. H. Kim, H. W. Kim, J. S. Choi, G. D. Kim, S. T. Joo, I. Choi, S. J. Hur, Food Sci Anim Resour 2022, 42, 775.
S. Liu, Z. Yu, E. J. Daley, C. A. Bingman, A. T. Bruchs, T. J. Gardella, S. H. Gellman, Proc Natl Acad Sci USA 2022, 119, e2212736119.
P. Zhang, M. Yang, Y. Zhang, S. Xiao, X. Lai, A. Tan, S. Du, S. Li, Cell Rep. 2019, 27, 1934
S. K. Tripurani, Y. Wang, Y. X. Fan, M. Rahimi, L. Wong, M. H. Lee, M. F. Starost, J. S. Rubin, G. R. Johnson, Mol. Biol. Cell 2018, 29, 2784.
W. J. Coyle, R. E. Sedlack, R. Nemec, R. Peterson, T. Duntemann, M. Murphy, J. M. Lawson, Am. J. Gastroenterol. 1999, 94, 2885.
S. Wolffling, A. A. Daddi, A. Imai‐Matsushima, K. Fritsche, C. Goosmann, J. Traulsen, R. Lisle, M. Schmid, M. D. M. Reines‐Benassar, L. Pfannkuch, V. Brinkmann, J. Bornschein, P. Malfertheiner, J. Ordemann, A. Link, T. F. Meyer, F. Boccellato, Gastroenterology 2021, 161, 623.
a) S. Trivedi, R. M. Srivastava, F. Concha‐Benavente, S. Ferrone, T. M. Garcia‐Bates, J. Li, R. L. Ferris, Clin. Cancer Res. 2016, 22, 5229;
b) W. Huang, J. Wu, H. Yang, Y. Xiong, R. Jiang, T. Cui, D. Ye, Cell Death Differ. 2017, 24, 263.