LRRK2転写制御を介したシュレム管内皮のF-/G-アクチン比の変化をVIPが誘導することを明らかにした

VIP Induces Changes in the F-/G-Actin Ratio of Schlemm's Canal Endothelium via LRRK2 Transcriptional Regulation.

• Xiaoqin Yan
• Mu Li
• Zhaoxia Luo
• Yin Zhao
• Hong Zhang
• Liwen Chen

抄録

目的:

以前の研究では、ラット緑内障モデルにおいて、血管作動性腸管ペプチド（VIP）がSchlemm's canal（SC）内皮の細胞骨格を制御し、SC内腔を拡張することが報告されている。本研究では、VIPが細胞骨格制御に及ぼす分子機構を明らかにすることを目的とした。

Purpose: A previous study reported that vasoactive intestinal peptide (VIP) can regulate the cytoskeleton of Schlemm's canal (SC) endothelium and expand the SC lumen in a rat glaucoma model. In this study, we aimed to investigate the molecular mechanism of VIP on cytoskeleton regulation.

方法:

ラットのin vivo実験では、ロイシンリッチリピートキナーゼ2（LRRK2）の発現およびSC周囲のF-アクチンとG-アクチンの比率（F-/G-アクチン）をVIP適用後の免疫蛍光で調べた。ヒト臍帯静脈内皮細胞を用いたin vitro実験では、定量PCR（qPCR）とウエスタンブロッティングの両方を行い、VIP（およびSp1/LRRK2阻害剤）塗布後のSp1およびLRRK2の発現を評価した。また、ＶＩＰ（及びＬＲＲＫ２阻害剤）投与後のＦ-／Ｇ-アクチン比を免疫蛍光及びウエスタンブロットの両方で調べた。

Methods: During in vivo experiments in rats, leucine-rich repeat kinase 2 (LRRK2) expression and the ratio of F-actin to G-actin (F-/G-actin) surrounding SC were examined by immunofluorescence after the application of VIP. For in vitro experiments in human umbilical vein endothelial cells, both quantitative PCR (qPCR) and western blotting were performed to evaluate Sp1 and LRRK2 expression after the application of VIP (and Sp1/LRRK2 inhibitor). In addition, the F-/G-actin ratio was examined by both immunofluorescence and western blotting after the application of VIP (and LRRK2 inhibitor).

研究成果:

VIPはLRRK2の発現をin vivoおよびin vitroで増加させ、Sp1の核内転座をin vitroで誘導した。Sp1阻害剤の投与により、in vitroではVIPによって誘導されたLRRK2発現の増加は抑制された。また、VIPはF-/G-アクチン比を変化させたが、この効果はin vivoとin vitroの両方でLRRK2阻害剤を投与することで消失した。

Results: VIP induced increases in the expression of LRRK2 both in vivo and in vitro and the nuclear translocation of Sp1 in vitro. The application of Sp1 inhibitor abolished the increase in LRRK2 expression induced by VIP in vitro. In addition, VIP changed the F-/G-actin ratio, and this effect was abolished by the LRRK2 inhibitor both in vivo and in vitro.

結論:

VIPはLRRK2の発現を増加させ、この調節はSp1の核内転座によるものであった。さらに、VIPはF-アクチンとG-アクチンの比率を変化させ、F-アクチン構造の安定化と不安定化のバランスを制御していた。本研究は、VIPがSp1-LRRK2経路を介してSC内皮のアクチン細胞骨格を制御する新しいメカニズムを明らかにし、緑内障の新規治療法の可能性を示唆するものである。

Conclusions: VIP increased the expression of LRRK2, and this regulation was due to the nuclear translocation of Sp1. VIP further changed the F-/G-actin ratio and regulated the balance between the stabilization and destabilization of the F-actin architecture. This study elucidates a novel mechanism by which VIP regulates the actin cytoskeleton of SC endothelium via the Sp1-LRRK2 pathway, suggesting a potential novel treatment strategy for glaucoma.