Heme oxygenase-1: A fundamental guardian against oxidative tissue injuries in acute inflammation

Mini-Reviews in Medicinal Chemistry

Volumn 7, Issue 7, 2007, Pages 745-753

  Takahashi, Takatoru ^a   Shimizu, H ^a   Morimatsu, H ^a   Inoue, K ^a   Akagi, R ^b   Morita, K ^a   Sassa, S ^c  

^a OKAYAMA UNIVERSITY MEDICAL SCHOOL   (Japan)

^b OKAYAMA PREFECTURAL UNIVERSITY   (Japan)

^c ROCKEFELLER UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

Carbon monoxide; Heme; Heme oxygenase 1; Inflammation; Liver injury; Oxidative stress; Renal injury; Sepsis

Indexed keywords

ANTINEOPLASTIC AGENT; ANTIOXIDANT; BILE PIGMENT; BILIVERDIN; CARBON MONOXIDE; CARBON TETRACHLORIDE; CARRIER PROTEIN; GLUTAMINE; HALOTHANE; HEME OXYGENASE 1; HEMOGLOBIN; MESOPORPHYRIN TIN; ORGANOSULFUR DERIVATIVE; PHENOBARBITAL; REACTIVE OXYGEN METABOLITE; RECOMBINANT INTERLEUKIN 11;

ACUTE DISEASE; ANTIINFLAMMATORY ACTIVITY; ARTICLE; CATABOLISM; CATALYSIS; CELLULAR DISTRIBUTION; CONCENTRATION RESPONSE; DRUG METABOLISM; ENZYME ACTIVITY; ENZYME DEFICIENCY; ENZYME INDUCTION; ENZYME INHIBITION; ENZYME LOCALIZATION; GENE CONTROL; HUMAN; INFLAMMATION; KIDNEY INJURY; KIDNEY ISCHEMIA; LIVER INJURY; NONHUMAN; OXIDATIVE STRESS; PROTECTION; PROTEIN EXPRESSION; RESPIRATORY TRACT INFLAMMATION; TISSUE INJURY;

ACUTE DISEASE; ANIMALS; HEME; HEME OXYGENASE-1; HUMANS; INFLAMMATION; OXIDATIVE STRESS;

EID: 34547115444     PISSN: 13895575     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.2174/138955707781024517     Document Type: Article

References (112)

1. Sassa, S. Antioxid. Redox. Signal., 2004, 6, 819.
2. Sassa, S. J. Clin. Biochem. Nutr., 2006, 38, 138.
3. Grandchamp, B.; Bissell, D.M.; Licko, V.; Schmid, R. J. Biol. Chem., 1981, 256, 11677.
4. Wagener, F.A.; Abraham, N.G.; van Kooyk, Y.; de Witte, T.; Figdor, C.G. Trends Pharmacol. Sci., 2001, 22, 52.
5. Takahashi, T.; Morita, K.; Akagi, R.; Sassa, S. Antioxid. Redox. Signal., 2004, 6, 867.
6. Takahashi, T.; Morita, K.; Akagi, R.; Sassa, S. Curr. Med. Chem., 2004, 11, 1545.
7. Takahashi, T.; Morita, K.; Akagi, R.; Sassa, S. Curr. Enzyme Inhib., 2006, 2, 105.
8. Takahashi, T.; Shimizu, H.; Akagi, R.; Morita, K.; Sassa, S. Drug Dev. Res., 2006, 67, 130.
9. Shibahara, S. Semin. Hematol., 1988, 25, 370.
10. Maines, M.D. FASEB J., 1988, 2, 2557.
11. McCoubrey, W.K., Jr.; Huang, T.J.; Maines, M.D. Eur. J. Biochem., 1997, 247, 725.
12. Hayashi, S.; Omata, Y.; Sakamoto, H.; Higashimoto, Y.; Hara, T.; Sagara, Y.; Noguchi, M. Gene, 2004, 336, 241.
13. Morse, D.; Choi, A.M. Am. J. Respir. Crit. Care Med., 2005, 172, 660.
14. Ryter, S.W.; Alam, J.; Choi, A.M. Physiol. Rev., 2006, 86, 583.
15. Poss, K.D.; Tonegawa, S. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1997, 94, 10925.
16. Yachie, A.; Niida, Y.; Wada, T.; Igarashi, N.; Kaneda, H.; Toma, T.; Ohta, K.; Kasahara, Y.; Koizumi, S. J. Clin. Invest., 1999, 103, 129.
17. Yoshinaga, T.; Sassa, S.; Kappas, A. J. Biol. Chem., 1982, 257, 7786.
18. Tenhunen, R.; Marver, H.S.; Schmid, R. J. Biol. Chem., 1969, 244, 6388.
19. Kim, H.P.; Wang, X.; Galbiati, F.; Ryter, S.W.; Choi, A.M. FASEB J., 2004, 18, 1080.
20. Converso, D.P.; Taille, C.; Carreras, M.C.; Jaitovich, A.; Poderoso, J.J.; Boczkowski, J. FASEB J., 2006, 20, 1236.
21. Li Volti, G.; Ientile, R.; Abraham, N.G.; Vanella, A.; Cannavo, G.; Mazza, F.; Curro, M.; Raciti, G.; Avola, R.; Campisi, A. Biochem. Biophys. Res. Commun., 2004, 315, 517.
22. Maines, M.D.; Ewing, J.F.; Huang, T.J.; Panahian, N. J. Pharmacol. Exp. Ther., 2001, 296, 1091.
23. De Groot, H.; Sies, H. Drug. Metab. Rev., 1989, 20, 275.
24. Nakahira, K.; Takahashi, T.; Shimizu, H.; Maeshima, K.; Uehara, K.; Fujii, H.; Nakatsuka, H.; Yokoyama, M.; Akagi, R.; Morita, K. Biochem. Pharmacol., 2003, 66, 1091.
25. Odaka, Y.; Takahashi, T.; Yamasaki, A.; Suzuki, T.; Fujiwara, T.; Yamada, T.; Hirakawa, M.; Fujita, H.; Ohmori, E.; Akagi, R. Biochem. Pharmacol., 2000, 59, 871.
26. Takahashi, T.; Akagi R.; Shimizu, H.; Hirakawa, M.; Sassa, S. In Heme Oxygenasae in Biology and Medicine; N. G. Abraham; J. Alam; K.A. Nath, Eds.; Kluwer academic/Plenum publishers: New York, 2002, pp. 387.
27. Kenna, J.G.; Jones, R.M. Anesth. Analg., 1995, 81, S51.
28. Du, X.; Williams, D.A. Blood, 1997, 89, 3897.
29. Fukuda, Y.; Sassa, S. Biochem. Biophys. Res. Commun., 1993, 193, 297.
30. Kawakami, T.; Takahashi, T.; Shimizu, H.; Nakahira, K.; Takeuchi, M.; Katayama, H.; Yokoyama, M.; Morita, K.; Akagi, R.; Sassa, S. Int. J. Mol. Med., 2006, 18, 537.
31. Farombi, E.O.; Surh, Y.J. J. Biochem. Mol. Biol., 2006, 39, 479.
32. Primiano, T.; Kensler, T.W.; Kuppusamy, P.; Zweier, J.L.; Sutter, T.R. Carcinogenesis, 1996, 17, 2291.
33. Herman-Antosiewicz, A.; Singh, S.V. Mutat. Res., 2004, 555, 121.
34. Chen, C.; Pung, D.; Leong, V.; Hebbar, V.; Shen, G.; Nair, S.; Li, W.; Kong, A.N. Free Radic. Biol. Med., 2004, 37, 1578.
35. Jeong, W.S.; Keum, Y.S.; Chen, C.; Jain, M.R.; Shen, G.; Kim, J.H.; Li, W.; Kong, A.N. J. Biochem. Mol. Biol., 2005, 38, 167.
36. Akagi, R.; Takahashi, T.; Sassa, S. Jpn. J. Pharmacol., 2002, 88, 127.
37. Fischer, D.B.; Badr, K.F. In Acute Renal Failure, 3rd edition; J. Michael Lazarus; Barry M. Brenner, Eds.; Churchill Livingstone: New York, 1993, pp. 53.
38. Nath, K.A.; Balla, G.; Vercellotti, G.M.; Balla, J.; Jacob, H.S.; Levitt, M.D.; Rosenberg, M.E. J. Clin. Invest., 1992, 90, 267.
39. Holt, S.; Moore, K. Exp. Nephrol., 2000, 8, 72.
40. Nath, K.A.; Haggard, J.J.; Croatt, A.J.; Grande, J.P.; Poss, K.D.; Alam, J. Am. J. Pathol., 2000, 156, 1527.
41. Ohta, K.; Yachie, A.; Fujimoto, K.; Kaneda, H.; Wada, T.; Toma, T.; Seno, A.; Kasahara, Y.; Yokoyama, H.; Seki, H.; Koizumi, S. Am. J. Kidney Dis., 2000, 35, 863.
42. Paller, M.S.; Hoidal, J.R.; Ferris, T.F. J. Clin. Invest., 1984, 74, 1156.
43. Paller, M.S.; Jacob, H.S. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1994, 91, 7002.
44. Maines, M.D.; Mayer, R.D.; Ewing, J.F.; McCoubrey, W.K., Jr. J. Pharmacol. Exp. Ther., 1993, 264, 457.
45. Shimizu, H.; Takahashi, T.; Suzuki, T.; Yamasaki, A.; Fujiwara, T.; Odaka, Y.; Hirakawa, M.; Fujita, H.; Akagi, R. Crit. Care. Med., 2000, 28, 809.
46. Yokoi K.; Kimura, M.; Itokawa, Y. Biol. Trace Elem. Res., 1990, 24, 223.
47. Winship, K.A. Adv. Drug React. Acute Poisoning Rev., 1988, 7, 19.
48. Conine, D.L.; Yum, M.; Martz, R.C.; Stookey, G.K.; Muhler, J.C.; Forney, R.B. Toxicol. Appl. Pharmacol., 1975, 33, 21.
49. Kappas, A.; Maines, M.D. Science, 1976, 192, 60.
50. Sacerdoti, D.; Escalante, B.; Abraham, N.G.; McGiff, J.C.; Levere, R.D.; Schwartzman, M.L. Science, 1989, 243, 388.
51. Toda, N.; Takahashi, T.; Mizobuchi, S.; Fujii, H.; Nakahira, K.; Takahashi, S.; Yamashita, M.; Morita, K.; Hirakawa, M.; Akagi, R. Crit. Care. Med., 2002, 30, 1512.
52. Karima, R.; Matsumoto, S.; Higashi, H.; Matsushima, K. Mol. Med. Today, 1999, 5, 123.
53. Camhi, S.L.; Alam, J.; Otterbein, L.; Sylvester, S.L.; Choi, A.M. Am. J. Respir. Cell Mol. Biol., 1995, 13, 387.
54. Camhi, S.L.; Alam, J.; Wiegand, G.W.; Chin, B.Y.; Choi, A.M. Am. J. Respir. Cell Mol. Biol., 1998, 18, 226.
55. Dittmer, I.; Nordheim, A. Biochim. Biophys. Acta, 1998, 1377, F1.
56. Chung, S.W.; Chen, Y.H.; Perrella, M.A. J. Biol. Chem., 2005, 280, 4578.
57. Chung, S.W.; Chen, Y.H.; Yet, S.F.; Layne, M.D.; Perrella, M.A. J. Immunol., 2006, 176, 2414.
58. Nieuwenhuijzen, G.A.; Goris, R.J. Curr. Opin. Clin. Nutr. Metab. Care, 1999, 2, 399.
59. Rosenberg, D.W.; Kappas, A. Arch. Biochem. Biophys., 1989, 274, 471.
60. Fujii, H.; Takahashi, T.; Nakahira, K.; Uehara, K.; Shimizu, H.; Matsumi, M.; Morita, K.; Hirakawa, M.; Akagi, R.; Sassa, S. Crit. Care. Med., 2003, 31, 893.
61. Oates, P.S.; West, A.R. World J. Gastroenterol., 2006, 12, 4281.
62. Shayeghi, M.; Latunde-Dada, G.O.; Oakhill J.S.; Laftah, A.H.; Takeuchi, K.; Halliday, N.; Khan, Y.; Warley, A.; McCann, F.E.; Hider, R.C.; Frazer, D.M.; Anderson, G.J.; Vulpe, C.D.; Simpson, R.J.; McKie, A.T. Cell, 2005, 122, 789.
63. Lacey, J.M.; Wilmore, D.W. Nutr. Rev., 1990, 48, 297.
64. Novak, F.; Heyland, D.K.; Avenell, A.; Drover, J.W.; Su, X. Crit. Care Med., 2002, 30, 2022.
65. Tremel, H.; Kienle, B.; Weilemann, L.S.; Stehle, P.; Furst, P. Gastroenterology, 1994, 107, 1595.
66. Uehara, K.; Takahashi, T.; Fujii, H.; Shimizu, H.; Omori, E.; Matsumi, M.; Yokoyama, M.; Morita, K.; Akagi, R.; Sassa, S. Crit. Care Med., 2005, 33, 381.
67. Wagener, F.A.; da Silva, J.L.; Farley, T.; de Witte, T.; Kappas, A.; Abraham, N.G. J. Pharmacol. Exp. Ther., 1999, 291, 416.
68. Wagener, F.A.; Eggert, A.; Boerman, O.C.; Oyen, W.J.; Verhofstad, A.; Abraham, N.G.; Adema, G.; van Kooyk, Y.; de Witte, T.; Figdor, C.G. Blood, 2001, 98, 1802.
69. Wagener, F.A.; Volk, H.D.; Willis, D.; Abraham, N.G.; Soares, M.P.; Adema, G.J.; Figdor, C.G. Pharmacol. Rev., 2003, 55, 551.
70. Jeney, V.; Balla, J.; Yachie, A.; Varga, Z.; Vercellotti, G.M.; Eaton, J.W.; Balla, G. Blood, 2002, 100, 879.
71. Igarashi, K.; Sun, J. Antioxid. Redox. Signal., 2006, 8, 107.
72. Ogawa, K.; Sun, J.; Taketani, S.; Nakajima, O.; Nishitani, C.; Sassa, S.; Hayashi, N.; Yamamoto, M.; Shibahara, S.; Fujita, H.; Igarashi, K. EMBO J., 2001, 20, 2835.
73. Suzuki, H.; Tashiro, S.; Hira, S.; Sun, J.; Yamazaki, C.; Zenke, Y.; Ikeda-Saito, M.; Yoshida, M.; Igarashi, K. EMBO J., 2004, 23, 2544.
74. Kim, Y.C.; Masutani, H.; Yamaguchi, Y.; Itoh, K.; Yamamoto, M.; Yodoi, J. J. Biol. Chem., 2001, 276, 18399.
75. Alam, J.; Killeen, E.; Gong, P.; Naquin, R.; Hu, B.; Stewart, D.; Ingelfinger, J.R.; Nath, K.A. Am. J. Physiol. Renal Physiol., 2003, 284, F743.
76. Kitamuro, T.; Takahashi, K.; Ogawa, K.; Udono-Fujimori, R.; Takeda, K.; Furuyama, K.; Nakayama, M.; Sun, J.; Fujita, H.; Hida, W.; Hattori, T.; Shirato, K.; Igarashi, K.; Shibahara, S. J. Biol. Chem., 2003, 278, 9125.
77. Chesi, M.; Bergsagel, P.L.; Shonukan, O.O.; Martelli, M.L.; Brents, L.A.; Chen, T.; Schrock, E.; Ried, T.; Kuehl, W.M. Blood, 1998, 91, 4457.
78. Sun, J.; Hoshino, H.; Takaku, K.; Nakajima, O.; Muto, A.; Suzuki, H.; Tashiro, S.; Takahashi, S.; Shibahara, S.; Alam, J.; Taketo, M.M.; Yamamoto, M.; Igarashi, K. EMBO J., 2002, 21, 5216.
79. Vogt, B.A.; Alam, J.; Croatt, A.J.; Vercellotti, G.M.; Nath, K.A. Lab. Invest., 1995, 72, 474.
80. Poss, K.D.; Tonegawa, S. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1997, 94, 10919.
81. Ferris, C.D.; Jaffrey, S.R.; Sawa, A.; Takahashi, M.; Brady, S.D.; Barrow, R.K.; Tysoe, S.A.; Wolosker, H.; Baranano, D.E.; Dore, S.; Poss, K.D.; Snyder, S.H. Nat. Cell Biol., 1999, 1, 152.
82. Stocker, R.; Yamamoto, Y.; McDonagh, A.F.; Glazer, A.N.; Ames, B.N. Science, 1987, 235, 1043.
83. Djousse, L.; Rothman, K.J.; Cupples, L.A.; Levy, D.; Ellison, R.C. Am. J. Cardiol., 2003, 91, 485.
84. Baranano, D.E.; Rao, M.; Ferris, C.D.; Snyder, S.H. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2002, 99, 16093.
85. Miralem, T.; Hu, Z.; Torno, M.D.; Lelli, K.M.; Maines, M.D. J. Biol. Chem., 2005, 280, 17084.
86. Salim, M.; Brown-Kipphut, B.A.; Maines, M.D. J. Biol. Chem., 2001, 276, 10929.
87. Lerner-Marmarosh, N.; Shen, J.; Torno, M.D.; Kravets, A.; Hu, Z.; Maines, M.D. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2005, 102, 7109.
88. Kravets, A.; Hu, Z.; Miralem, T.; Torno, M.D.; Maines, M.D. J. Biol. Chem., 2004, 279, 19916.
89. Maines, M.D. Physiology (Bethesda), 2005, 20, 382.
90. Brouard, S.; Otterbein, L.E.; Anrather, J.; Tobiasch, E.; Bach, F.H.; Choi, A.M.; Soares, M.P. J. Exp. Med., 2000, 192, 1015.
91. Otterbein, L.E.; Bach, F.H.; Alam, J.; Soares, M.; Tao Lu, H.; Wysk, M.; Davis, R.J.; Flavell, R.A.; Choi, A.M. Nat. Med., 2000, 6, 422.
92. Morse, D.; Pischke, S.E.; Zhou, Z.; Davis, R.J.; Flavell, R.A.; Loop, T.; Otterbein, S.L.; Otterbein, L.E.; Choi, A.M. J. Biol. Chem., 2003, 278, 36993.
93. Zhang, X.; Shan, P.; Alam, J.; Davis, R.J.; Flavell, R.A.; Lee, P.J. J. Biol. Chem., 2003, 278, 22061.
94. Kim, H.P.; Wang, X.; Zhang, J.; Suh, G.Y.; Benjamin, I.J.; Ryter, S.W.; Choi, A.M. J. Immunol., 2005, 175, 2622.
95. Marilena, G. Biochem. Mol. Med., 1997, 61, 136.
96. Sassa, S. J. Pediatr. Gastroenterol. Nutr., 1987, 6, 167.
97. Vreman, H.J.; Baxter, L.M.; Stone, R.T.; Stevenson, D.K. Clin. Chem., 1996, 42, 50.
98. Horvath, I.; Donnelly, L.E.; Kiss, A.; Paredi, P.; Kharitonov, S.A.; Barnes, P.J. Thorax, 1998, 53, 668.
99. Horvath, I.; MacNee, W.; Kelly, F.J.; Dekhuijzen, P.N.; Phillips, M.; Doring, G.; Choi, A.M.; Yamaya, M.; Bach, F.H.; Willis, D.; Donnelly, L.E.; Chung, K.F.; Barnes, P.J. Eur. Respir. J., 2001, 18, 420.
100. Yamaya, M.; Sekizawa, K.; Ishizuka, S.; Monma, M.; Mizuta, K.; Sasaki, H. Am. J. Respir. Crit. Care Med., 1998, 158, 311.
101. Paredi, P.; Shah, P.L.; Montuschi, P.; Sullivan, P.; Hodson, M.E.; Kharitonov, S.A.; Barnes, P.J. Thorax, 1999, 54, 917.
102. Kharitonov, S.A.; Barnes, P.J. Am. J. Respir. Crit. Care Med., 2001, 163, 1693.
103. Antuni, J.D.; Kharitonov, S.A.; Hughes, D.; Hodson, M.E.; Barnes, P.J. Thorax, 2000, 55, 138.
104. Yamaya, M.; Sekizawa, K.; Ishizuka, S.; Monma, M.; Sasaki, H. Eur. Respir. J., 1999, 13, 757.
105. Hayashi, M.; Takahashi, T.; Morimatsu, H.; Fujii, H.; Taga, N.; Mizobuchi, S.; Matsumi, M.; Katayama, H.; Yokoyama, M.; Taniguchi, M.; Morita, K. Anesth. Analg., 2004, 99, 444.
106. Coburn, R.F.; Forster, R.E.; Kane, P.B. J. Clin. Invest., 1965, 44, 1899.
107. Scharte, M.; Bone, H.G.; Van Aken, H.; Meyer, J. Biochem. Biophys. Res. Commun., 2000, 267, 423.
108. Zegdi, R.; Perrin, D.; Burdin, M.; Boiteau, R.; Tenaillon, A. Intens. Care Med., 2002, 28, 793.
109. Morimatsu, H.; Takahashi, T.; Maeshima, K.; Inoue, K.; Kawakami, T.; Shimizu, H.; Takeuchi, M.; Yokoyama, M.; Katayama, H.; Morita, K. Am. J. Physiol. Lung Cell Mol. Physiol., 2006, 290, L114.
110. Bakken, A.F.; Thaler, M.M.; Schmid, R. J. Clin. Invest., 1972, 51, 530.
111. Scharte, M.; von Ostrowski, T.A.; Daudel, F.; Freise, H.; Van Aken, H.; Bone, H.G. Eur. J. Anaesthesiol., 2006, 23, 117.
112. Shibahara, S. Tohoku J. Exp. Med., 2003, 200, 167.