Effects of 15-Deoxy-Δ^12,14-Prostaglandin J₂ on the Cyclooxygenase-2 Expression in the Murine Lung in the Presence of Lipopolysaccharide

Summary

A previous study has demonstrated that 15-deoxy-Δ^{12, 14}-prostaglandin J₂ (15d-PG J₂) enhanced acute lung injury induced by lipopolysaccharide (LPS) in mice. The enhancement in acute lung injury by 15d-PG J₂ was concomitant with the enhanced expression of interleukin-lβ and chemokines in the lung. However, other underlying mechanisms of this enhancement remain to be elucidated. Cyclooxygenase (COX)-2 has been reported to be involved in enhanced pulmonary permeability during acute lung injury. This study investigated the effects of 15d-PG J₂ on COXs expressions in the lung in the presence or absence of LPS. ICR mice were divided into 4 experimental groups that intratracheally received vehicle, lipopolysaccharide (LPS: 125 µg/kg), 15d-PG J₂ (1 mg/kg), or 15d-PG J₂ + LPS. The expression of mRNA for both COX-1 and -2 in the lung was evaluated 4 h after the intratracheal administration. 15d-PG J₂ enhanced the COX-2 mRNA expression in the presence of LPS. In contrast, 15d-PG J₂ did not affect the COX-1 expression. These results suggest that the enhancing effects of 15d-PG J₂ on LPS-induced acute lung injury might be explained, at least in part, by those on the lung expression of COX-2.

Zusammenfassung

Wirkung von 15-Deoxy-Δ^{12, 14}-prostaglandin J₂ auf die Cyclooxygenase-2-Expression in der Lunge der Maus in Anwesenheit von Lipopolysaccharid

In einer früheren Studie konnte nachgewiesen werden, daß 15- Deoxy-Δ^{12, 14}-prostaglandin J₂ (15d-PG J₂) bei Mäusen die durch Lipopolysaccharide (LPS) indu- zierten akuten Lungenschäden verstärkte. Die Verstärkung der akuten Lungenschäden durch 15d-PG J₂ entsprach der verstärkten Expression von Interleukin-lβ und Chemokinen in der Lunge. Allerdings müssen andere dieser Verstärkung zu Grunde liegende Mechanismen noch aufgeklärt werden. Berichten zufolge ist die Cyclooxygenase (COX)-2 an einer verstärkten pulmonalen Permeabilität bei akuten Lungenschäden beteiligt. In der vorliegenden Studie wurden die Auswirkungen von 15d-PG J₂ entweder in Gegenwart oder bei Fehlen von LPS auf die Expression von COX in der Lunge untersucht. ICR-Mäuse wurden in vier Versuchsgruppen unterteilt, die intratra- cheal ein Trägerlipopolysaccharid (LPS: 125 µg/kg), 15d-PG J₂ (1 mg/kg), oder 15d-PG J₂ + LPS erhielten. 4 h nach der intratrachealen Behandlung wurde die Expression der mRNS sowohl für COX-1 als auch COX-2 untersucht. In Gegenwart von LPS verstärkte 15d-PG J₂ die COX-2-mRNS-Expression. Dagegen hatte 15d-PG J₂ keine Auswirkung auf die COX-1-Expression. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, daß die durch 15d-PG J₂ induzierte Verstärkung der LPS-induzierten akuten Lungenschäden mit der COX-2-Expression in der Lunge assoziiert sein könnte.

Key words

Cyclooxygenase - 15-Deoxy-Δ^{12, 14}-prosta-glandin J₂ - Lipopolysaccharide