網膜色素上皮細胞におけるオステオポンチンの浸透圧および低酸素誘導。浸透圧と低酸素による網膜色素上皮細胞におけるオステオポンチンの誘導：プリンリン作動性受容体シグナルの関与

Osmotic and hypoxic induction of osteopontin in retinal pigment epithelial cells: Involvement of purinergic receptor signaling.

• Margrit Hollborn
• Ricarda Brück
• Heidrun Kuhrt
• Peter Wiedemann
• Andreas Bringmann

抄録

目的:

オステオポンチン（OPN）は網膜の神経保護因子であり、視細胞の生存率を向上させる。本研究の目的は、ヒトRPE細胞がOPNを発現し、反応するかどうかを調べることであった。

Purpose: Osteopontin (OPN) is a neuroprotective factor in the retina that improves photoreceptor survival. The aim of the present study was to investigate whether human RPE cells express and respond to OPN.

方法:

0.25%OおよびCoCl添加による低酸素および化学的低酸素をそれぞれ細胞培養により誘導した。また、100mMのNaClまたは200mMのスクロースを添加することで高酸素化を誘導した。遺伝子発現はリアルタイム逆転写（RT）-PCRで定量し、タンパク質分泌は酵素結合免疫吸着アッセイ（ELISA）で調べた。活性化T細胞5の核内因子（NFAT5）をsiRNAで枯渇させた。

Methods: Hypoxia and chemical hypoxia were induced by cell culture in 0.25% O and the addition of CoCl, respectively. Hyperosmolarity was produced by the addition of 100 mM NaCl or 200 mM sucrose. Gene expression was quantified with real-time reverse transcription (RT)-PCR, and protein secretion was investigated with enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). Nuclear factor of activated T cell 5 (NFAT5) was depleted with siRNA.

結果:

急性単離されたRPE細胞および培養RPE細胞は、低酸素および高浸透圧培地、および外因性bFGFにより、OPN遺伝子の発現を誘導した。高細胞外NaClと低酸素はOPNの分泌を誘導した。この遺伝子の高浸透圧発現は、p38 MAPKとERK1/2シグナル伝達経路、およびCREBとNFAT5の転写活性を介して誘導された。この遺伝子の低酸素発現は、PI3Kシグナル伝達経路とカスパーゼ媒介の壊死関連経路によって媒介されていた。ホスホリパーゼAは、高浸透圧および低酸素遺伝子発現の媒介に関与していた。細胞外ATPによって誘導された自己分泌性またはパラクリン性のP2Y受容体シグナル伝達は、高浸透圧遺伝子の発現に寄与したが、細胞外で形成されたアデノシンによるA受容体の活性化は、胸毒性遺伝子の発現に寄与した。また、自己分泌系または副分泌系のVEGFシグナルが遺伝子の発現を抑制する効果を示した。外因性OPNはbFGFの発現と分泌を誘導したが、VEGFの発現は誘導しなかった。

Results: The acutely isolated RPE cells and the cultured RPE cells expressed . gene expression was induced by hypoxia and hyperosmotic media, as well as by exogenous bFGF. High extracellular NaCl and hypoxia induced secretion of OPN. Hyperosmotic expression of the gene was mediated by the p38 MAPK and ERK1/2 signal transduction pathways, and the transcriptional activities of CREB and NFAT5. The hypoxic expression of the gene was mediated by the PI3K signal transduction pathway and caspase-mediated, necrosis-related pathways. Phospholipases A were involved in mediating hyperosmotic and hypoxic gene expression. Autocrine or paracrine P2Y receptor signaling induced by extracellular ATP contributed to hyperosmotic expression of the gene whereas activation of A receptors by extracellularly formed adenosine contributed to thypoxic gene expression. Autocrine or paracrine VEGF signaling exerted an inhibitory effect on expression of the gene. Exogenous OPN induced expression and secretion of bFGF, but not of VEGF.

結論:

データは、RPE細胞がOPNを産生し、OPNに応答することを示した；発現は、一部では、細胞の危険信号ATPによって誘導される。bFGFなどのRPE由来の神経保護因子は、光受容体細胞に対するOPNの再生効果に寄与する可能性がある。

Conclusions: The data indicated that RPE cells produce and respond to OPN; expression is, in part, induced by the cellular danger signal ATP. RPE-derived neuroprotective factors such as bFGF may contribute to the prosurvival effect of OPN on photoreceptor cells.

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