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Physiological and pathophysiological roles of acidic mammalian chitinase (CHIA) in multiple organs - 16/04/21

Doi : 10.1016/j.biopha.2021.111465 
Chunli Hu a, b, Zhiyuan Ma a, b, d, Jiaxing Zhu a, b, Yi Fan c, Biguang Tuo a, b, c, Taolang Li b, d, , 1 , Xuemei Liu a, b, c, , 2
a Department of Gastroenterology, Affiliated Hospital of Zunyi Medical University, Zunyi, Guizhou Province 563003, China 
b Digestive Disease Institute of Guizhou Province, Zunyi, Guizhou Province 563003, China 
c Endoscopy center, Affiliated Hospital of Zunyi Medical University, Zunyi, Guizhou Province 563003, China 
d Department of Thyroid and Breast Surgery, Affiliated Hospital of Zunyi Medical University, Zunyi, Guizhou Province 563003, China 

Corresponding author at: Department of Thyroid and Breast Surgery, Affiliated Hospital of Zunyi Medical University, Zunyi, Guizhou Province 563003, China.Department of Thyroid and Breast Surgery, Affiliated Hospital of Zunyi Medical UniversityZunyiGuizhou Province563003China⁎⁎Corresponding author at: Department of Gastroenterology, Affiliated Hospital of Zunyi Medical University, Zunyi, Guizhou Province 563003, China.Department of Gastroenterology, Affiliated Hospital of Zunyi Medical UniversityZunyiGuizhou Province563003China

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Abstract

Acidic mammalian chitinase (CHIA) belongs to the 18-glycosidase family and is expressed in epithelial cells and certain immune cells (such as neutrophils and macrophages) in various organs. Under physiological conditions, as a hydrolase, CHIA can degrade chitin-containing pathogens, participate in Type 2 helper T (Th2)-mediated inflammation, and enhance innate and adaptive immunity to pathogen invasion. Under pathological conditions, such as rhinitis, ocular conjunctivitis, asthma, chronic atrophic gastritis, type 2 diabetes, and pulmonary interstitial fibrosis, CHIA expression is significantly changed. In addition, studies have shown that CHIA has an anti-apoptotic effect, promotes epithelial cell proliferation and maintains organ integrity, and these effects are not related to chitinase degradation. CHIA can also be used as a biomolecular marker in diseases such as chronic atrophic gastritis, dry eye, and acute kidney damage caused by sepsis. Analysis of the authoritative TCGA database shows that CHIA expression in gastric adenocarcinoma, liver cancer, renal clear cell carcinoma and other tumors is significantly downregulated compared with that in normal tissues, but the specific mechanism is unclear. This review is based on all surveys conducted to date and summarizes the expression patterns and functional diversity of CHIA in various organs. Understanding the physiological and pathophysiological relevance of CHIA in multiple organs opens new possibilities for disease treatment.

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Keywords : CHIA, Expression pattern, Health and disease, Multiple organs, Physiological function, Pathophysiological function


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