オートファジー阻害は、トランスフォーミング成長因子β（TGF-β）によって誘導されるG1停止に腎尿細管上皮細胞を感作する

Autophagy Inhibition Sensitizes Renal Tubular Epithelial Cell to G1 Arrest Induced by Transforming Growth Factor beta (TGF-β).

• Chen Yang
• Hong-Luan Wu
• Zhi-Hang Li
• Xiao-Cui Chen
• Hong-Yong Su
• Xiao-Yan Guo
• Ning An
• Kai-Peng Jing
• Qing-Jun Pan
• Hua-Feng Liu

抄録

背景 細胞周期停止とオートファジーは、形質転換成長因子（TGF）-ßを介した管状上皮細胞（TEC）の様々な表現型変化や尿細管間質性線維症に関与していることが証明されています。しかし、TGF-ßによるオートファジーと細胞周期停止との関係については、これまで十分な検討がなされていなかった。本研究では、TGF-ß誘導による細胞周期停止に対するオートファジー阻害の効果をin vitroで検討した。ヒト腎臓-2（HK-2）細胞をTGF-ßで刺激し、オートファジー阻害剤であるクロロキン（CQ）またはバフィロマイシンA1（Baf）を併用した場合と併用しなかった場合を比較した。結果 CQ または Baf によるオートファジー阻害は、Cell Counting Kit-8 (CCK-8) 法で検出されるように、TGF-ß 処理した HK-2 細胞の増殖抑制を促進した。さらに、CQまたはBaf刺激はTGF-ß処理したHK-2細胞のG1停止を促進し、ヨウ化プロピジウム（PI）染色およびフローサイトメトリーを用いて調べたところ、リン酸化網膜芽細胞腫タンパク質（p-RB）およびサイクリン依存性キナーゼ4（CDK4）の発現が減少していることが確認されました。CQまたはBafによって誘導されたp21のアップレギュレーションは、TGF-ßで処理されたHK-2細胞におけるG1停止の亢進を媒介している可能性がある。ウェスタンブロット分析では、TGF-ßによって誘導された細胞外マトリックスフィブロネクチンの発現は、オートファジー阻害剤の存在下で顕著に上昇していることが示された。結論 オートファジー阻害はTGF-ßによって誘導されるG1停止と増殖抑制にTECを感作し、それが尿細管間質性線維症の誘導に寄与している。

BACKGROUND Cell cycle arrest and autophagy have been demonstrated to be involved in various transforming growth factor (TGF)-ß-mediated phenotype alterations of tubular epithelial cells (TECs) and tubulointerstitial fibrosis. But the relationship between cell cycle arrest and the autophagy induced by TGF-ß has not been explored well. MATERIAL AND METHODS The effects of autophagy inhibition on TGF-ß-induced cell cycle arrest in TECs were explored in vitro. Human kidney-2 (HK-2) cells were stimulated by TGF-ß with or without a combined treatment of autophagy inhibitor chloroquine (CQ) or bafilomycin A1 (Baf). RESULTS Autophagy inhibition by CQ or Baf promotes the suppression of growth in TGF-ß-treated HK-2 cells, as detected by the Cell Counting Kit-8 (CCK-8) method. In addition, CQ or Baf stimulation enhances G1 arrest in TGF-ß treated HK-2 cells, as investigated using propidium iodide (PI) staining and flow cytometry, which was further confirmed by a decrease in the expression of phosphorylated retinoblastoma protein (p-RB) and cyclin-dependent kinase 4 (CDK4). The upregulation of p21 induced by CQ or Baf may mediate an enhanced G1 arrest in TGF-ß treated HK-2 cells. Western blot analysis showed that TGF-ß-induced expression of extracellular matrix fibronectin was notably upregulated in the presence of autophagy inhibitors. CONCLUSIONS Inhibition of autophagy sensitizes the TECs to G1 arrest and proliferation suppression induced by TGF-ß that contributes to the induction of tubulointerstitial fibrosis.