FoxO3 transcription factor promotes autophagy after oxidative stress injury in HT22 cells

Autophagy has been implicated in neurodegenerative diseases. Forkhead box O3 (FoxO3) transcription factors promote autophagy in heart and inhibit oxidative damage. Here we investigate the role of FoxO3 transcription factors in regulating autophagy after oxidative stress injury in immortalized mouse hippocampal cell line (HT22). The present study confirms that hydrogen peroxide ([H.sub.2][O.sub.2]) injury could induce autophagy and FoxO3 activation in HT22 cells. In addition, overexpression of FoxO3 enhanced [H.sub.2][O.sub.2]-induced autophagy activation and suppressed neuronal cell damage, while knockdown of FoxO3 reduced [H.sub.2][O.sub.2]-induced autophagy activation and exacerbated neuronal cell injury. Inhibition of autophagy by 3- methyladenine (3-MA) resulted in reduced cell viability, increased production of reactive oxygen species (ROS), promoted nuclear condensation, and decreased expression of antiapoptotic and autophagy-related proteins, indicating that autophagy may have protective effects on [H.sub.2][O.sub.2]-induced injury in HT22 cells. Moreover, overexpression of FoxO3 prevented exacerbation of brain damage induced by 3-MA. Taken together, these results show that activation of FoxO3 could induce autophagy and inhibit [H.sub.2][O.sub.2]-induced damage in HT22 cells. Our study demonstrates the critical role of FoxO3 in regulating autophagy in brain. Key words: FoxO3 transcription factors, autophagy, apoptosis, hydrogen peroxide, oxidative stress, neurodegenerative diseases, HT22 cells. On a implique l'autophagie dans les maladies neurodegeneratives. Les facteurs de transcription FoxO3 (pour << Forkhead box O3 >>) favorisent l'autophagie dans le coeur et entrainent une inhibition des dommages oxydatifs. Dans les presents travaux, nous etudions le role des FoxO3 dans la regulation de l'autophagie apres des lesions liees au stress oxydatif dans des lignees cellulaires d'hippocampe de souris (HT22). La presente etude confirme que des lesions causees par le peroxyde d'hydrogene ([H.sub.2][O.sub.2]) peuvent engendrer de l'autophagie et l'activation des FoxO3 dans les cellules HT22. De plus, la surexpression des FoxO3 entrainait une augmentation de l'activation de l'autophagie engendree par le [H.sub.2][O.sub.2] et une inhibition complete des dommages dans les cellules neuronales, tandis que la repression (<< knockdown >>) des FoxO3 entrainait une diminution de l'activation de l'autophagie engendree par le [H.sub.2][O.sub.2] et une exacerbation des lesions dans les cellules neuronales. L'inhibition de l'autophagie par le 3-methyladenine (3-MA) entrainait une diminution de la viabilite des cellules, une augmentation de la production de derives reactifs de l'oxygene, une aggravation de la condensation des noyaux et une diminution de l'expression de proteines antiapoptotiques et liees a l'autophagie, ce qui montre que l'autophagie pourrait avoir des effets protecteurs contre les effets des lesions engendrees par le [H.sub.2][O.sub.2] dans les cellules HT22. En outre, la surexpression des FoxO3 permettait de prevenir l'exacerbation des dommages engendres par le 3-MA dans le cerveau. Dans leur ensemble, ces resultats montrent que l'activation des FoxO3 pourrait engendrer de l'autophagie et attenuer les dommages engendres par le [H.sub.2][O.sub.2] dans les cellules HT22. Notre etude montre le role essentiel des FoxO3 dans la regulation de l'autophagie dans le cerveau. [Traduit par la Redaction] Mots-cles : facteurs de transcription FoxO3, autophagie, apoptose, peroxyde d'hydrogene, stress oxydatif, maladies neurodegeneratives, cellules HT22.
Introduction Neurodegenerative diseases are associated with irreversible and progressive damage to the nervous system (Rekatsina et al. 2020). These diseases are primarily prevalent in the elderly, and the incidence rate [...]