Epigenetic inhibitor zebularine activates ear pinna wound closure in the mouse

Piotr Sass , Paweł Sosnowski , Justyna Podolak-Popinigis , Bartosz Górnikiewicz , Jolanta Kamińska , Milena Deptuła , Ewa Nowicka , Anna Wardowska , Jarosław Ruczyński , Piotr Rekowski , Piotr Rogujski , Natalia Filipowicz , Alina Mieczkowska , Grażyna Peszyńska-Sularz , Łukasz Janus , Piotr Skowron , Artur Czupryn , Piotr Mucha , Arkadiusz Piotrowski , Sylwia Rodziewicz-Motowidło , Michał Pikuła , Paweł Sachadyn

Abstract

Background: Most studies on regenerative medicine focus on cell-based therapies and transplantations. Small-molecule therapeutics, though proved effective in different medical conditions, have not been extensively investigated in regenerative research. It is known that healing potential decreases with development and developmental changes are driven by epigenetic mechanisms, which suggests epigenetic repression of regenerative capacity. Methods: We applied zebularine, a nucleoside inhibitor of DNA methyltransferases, to stimulate the regenerative response in a model of ear pinna injury in mice. Findings: We observed the regeneration of complex tissue that was manifested as improved ear hole repair in mice that received intraperitoneal injections of zebularine. Six weeks after injury, the mean hole area decreased by 83.2 ± 9.4% in zebularine-treated and by 43.6 ± 15.4% in control mice (p b 10−30). Combined delivery of zebularine and retinoic acid potentiated and accelerated this effect, resulting in complete ear hole closurewithin three weeks after injury. We found a decrease in DNA methylation and transcriptional activation of neurodevelopmental and pluripotency genes in the regenerating tissues. Interpretation: This study is the first to demonstrate an effective induction of complex tissue regeneration in adult mammals using zebularine.Weshowed that the synergistic action of an epigenetic drug (zebularine) and a transcriptional activator (retinoic acid) could be effectively utilized to induce the regenerative response, thus delineating a novel pharmacological strategy for regeneration. The strategy was effective in the model of ear pinna regeneration in mice, but zebularine acts on different cell types, therefore, a similar approach can be tested in other tissues and organs.
Autor Piotr Sass
Piotr Sass
-
, Paweł Sosnowski
Paweł Sosnowski
-
, Justyna Podolak-Popinigis
Justyna Podolak-Popinigis
-
, Bartosz Górnikiewicz
Bartosz Górnikiewicz
-
, Jolanta Kamińska
Jolanta Kamińska
-
, Milena Deptuła
Milena Deptuła
-
, Ewa Nowicka
Ewa Nowicka
-
, Anna Wardowska
Anna Wardowska
-
, Jarosław Ruczyński (WCh / KBM / PChZBCz)
Jarosław Ruczyński
- Pracownia Chemii Związków Biologicznie Czynnych
, Piotr Rekowski (WCh / KBM / PChZBCz)
Piotr Rekowski
- Pracownia Chemii Związków Biologicznie Czynnych
et al.
Tytuł czasopisma/seriiEBioMedicine, ISSN , e-ISSN 2352-3964, (0 pkt)
Rok wydania2019
Tom46
Paginacja317-329
Objętość publikacji w arkuszach wydawniczych0.6
Słowa kluczowe w języku angielskimRegeneration, epigenetics, ear pinna, mouse, zebularine, wound healing, regenerative medicine
Klasyfikacja ASJC1300 General Biochemistry, Genetics and Molecular Biology; 2700 General Medicine
DOIDOI:10.1016/j.ebiom.2019.07.010
URL https://doi.org/10.1016/j.ebiom.2019.07.010
Języken angielski
LicencjaCzasopismo (tylko dla artykułów); licence.documentVersion.FINAL_PUBLISHED; Uznanie Autorstwa - Użycie Niekomercyjne - Bez utworów zależnych (CC-BY-NC-ND); w dniu opublikowania
Punktacja (całkowita)5
PunktacjaPunktacja MNiSW = 5.0, 03-09-2019, ArticleFromJournal
Wskaźniki publikacji Scopus SNIP (Source Normalised Impact per Paper): 2016 = 0.971; Impact Factor WoS: 2017 = 6.183 (2) - 2017=6.112 (5)
Liczba cytowań*
Cytuj
Udostępnij Udostępnij

Pobierz odnośnik do tego rekordu


* Podana liczba cytowań wynika z analizy informacji dostępnych w Internecie i jest zbliżona do wartości obliczanej przy pomocy systemu Publish or Perish.
Powrót