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Dernière publication 01/06/2023

The deubiquitinase USP11 ameliorates intervertebral disc degeneration by regulat

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Authors
Zhu J, Sun R, Sun K, Yan C, Jiang J, Kong F, Shi J

 Lab
Changzheng Hospital, Naval Medical University, Shanghai, China
Journal
Redox Biology 
Abstract
Increasing studies have reported that intervertebral disc degeneration (IVDD) is the main contributor and independent risk factor for low back pain (LBP), it would be, therefore, enlightening that investigating the exact pathogenesis of IVDD and developing target-specific molecular drugs in the future. Ferroptosis is a new form of programmed cell death characterized by glutathione (GSH) depletion, and inactivation of the regulatory core of the antioxidant system (glutathione system) GPX4. The close relationship of oxidative stress and ferroptosis has been studied in various of diseases, but the crosstalk between of oxidative stress and ferroptosis has not been explored in IVDD. At the beginning of the current study, we proved that Sirt3 decreases and ferroptosis occurs after IVDD. Next, we found that knockout of Sirt3 (Sirt3-/-) promoted IVDD and poor pain-related behavioral scores via increasing oxidative stress-induced ferroptosis. The (immunoprecipitation coupled with mass spectrometry) IP/MS and co-IP demonstrated that USP11 was identified to stabilize Sirt3 via directly binding to Sirt3 and deubiquitinating Sirt3. Overexpression of USP11 significantly ameliorate oxidative stress-induced ferroptosis, thus relieving IVDD by increasing Sirt3. Moreover, knockout of USP11 in vivo (USP11-/-) resulted in exacerbated IVDD and poor pain-related behavioral scores, which could be reversed by overexpression of Sirt3 in intervertebral disc. In conclusion, the current study emphasized the importance of the interaction of USP11 and Sirt3 in the pathological process of IVDD via regulating oxidative stress-induced ferroptosis, and USP11-mediated oxidative stress-induced ferroptosis is identified as a promising target for treating IVDD.
BIOSEB Instruments Used
Spontaneous activity wheels (BIO-ACTIVW-M),SMALGO: SMall animal ALGOmeter - Wireless (BIO-SMALGO-WRS)
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La roue d'activité spontanée BIOSEB offre une solution efficace pour quantifier l'activité volontaire des rongeurs dans leur cage d'hébergement. Le boitier embarqué permet d'enregistrer une large gamme de mesures, notamment le nombre de révolutions de la roue, la vitesse moyenne/minimale/maximale, l'accélération, le temps d'utilisation, les événements d'accès, ...etc. 
Le modèle Premium enrichit ces fonctionnalités standards en permettant à l'utilisateur de filmer les animaux et augmenter la complexité des tâches grâce au retrait des barreaux. Au-delà des maladies neuromusculaires, cet outil facilite également l'étude des troubles neurodégénératifs, tels que la maladie de Parkinson, la maladie de Huntington et la SLA (sclérose latérale amyotrophique).

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Dédié aux petits animaux tels que les rats et les souris, le Smalgo est un algomètre (ou analgésimètre) à pression conçu pour faciliter l'évaluation de seuils de sensibilité. Il s'agit d'un outil indispensable pour les études sur l'arthrose et la douleur. Un instrument rapide, facile d'utilisation et fiable pour évaluer le seuil de sensibilité à la douleur chez l'animal par l'application d'une force progressive, qui peut également être utilisé pour le screening de substances pharmacologiques, le phénotypage, ainsi que les études sur les neuropathies, les inflammations et les douleurs post-opératoires. Maintenant en version sans-fil, pour être libéré des câbles!

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La Roue Instrumentée pour Exercice Spontané est une méthode simple pour mesurer l'activité spontanée de rongeurs dans leur cage de vie - particulièrement adapté à la souris, ces roues se déclinent aussi chez le rat. L'électronique associée à un logiciel mesure la distance parcourue, la vitesse (Moy, min, max), l'accélération, le temps et le nombre d'accès à la roue. Un outil idéal pour les criblages de drogues, ainsi que les études sur le phénotypage et les maladies neuromusculaires. Chaque roue intègre un totalisateur embarqué (distances) consultable sans logiciel. Un nouveau logiciel est disponible pour contrôler jusqu'à 64 roues.

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