小胞体ストレスが強膜リモデリングを制御していることを明らかにした

Endoplasmic Reticulum Stress Regulates Scleral Remodeling in a Guinea Pig Model of Form-Deprivation Myopia.

• Chengcheng Zhu
• Qingzhong Chen
• Ying Yuan
• Min Li
• Bilian Ke

抄録

目的:

本研究の目的は、モルモットの形態剥奪近視モデルにおける強膜リモデリングにおける小胞体（ER）ストレスの役割を調べることである。

Purpose: This study aimed to investigate the role of endoplasmic reticulum (ER) stress in scleral remodeling in a guinea pig model of form-deprivation myopia (FDM).

方法:

モルモットに形態剥奪を行い、近視を誘発した。強膜におけるERの超構造変化を透過型電子顕微鏡（TEM）で調べた。GRP78、CHOP、およびカルレティキュリン（CRT）を含むERストレスシャペロンのタンパク質レベルを、FDの24時間、1週間、および4週間後にウエスタンブロット法で分析した。モルモットの強膜線維芽細胞を培養し、ERストレス誘導剤であるツニカマイシン（TM）またはERストレス阻害剤である4-フェニル酪酸（4-PBA）に曝露した。CRTはレンチウイルス媒介CRT shRNAトランスフェクションによりノックダウンされた。GRP78、CHOP、TGF-1、およびCOL1A1の発現レベルをqRT-PCRまたはウエスタンブロットにより解析した。

Methods: Guinea pigs were form deprived to induce myopia. ER ultrastructural changes in the sclera were examined by transmission electron microscopy (TEM). The protein levels of ER stress chaperones, including GRP78, CHOP, and calreticulin (CRT), were analyzed by western blotting at 24 hours, 1 week, and 4 weeks of FD. Scleral fibroblasts from guinea pigs were cultured and exposed to the ER stress inducer tunicamycin (TM) or the ER stress inhibitor 4-phenylbutyric acid (4-PBA). CRT was knocked down by lentivirus-mediated CRT shRNA transfection. The expression levels of GRP78, CHOP, TGF-1, and COL1A1 were analyzed by qRT-PCR or western blotting.

研究成果:

FDM眼の強膜は、対照眼の強膜と比較して、4週目にERの腫脹と膨張を示し、1週目と4週目にGRP78とCRTのタンパク質発現が有意に増加した。TGF-1は強膜線維芽細胞にERストレスを誘導したが、4-PBAによって抑制された。TGF-1 と COL1A1 の mRNA 発現は、TM 刺激後 24 時間は上昇したが、48 時間では低下した。また、TM による TGF-1 および COL1A1 転写の変化は CRT ノックダウンにより抑制された。

Results: The sclera of FDM eyes exhibited swollen and distended ER at 4 weeks, as well as significantly increased protein expression of GRP78 and CRT at 1 week and 4 weeks, compared to the sclera of the control eyes. , TM induced ER stress in scleral fibroblasts, which was suppressed by 4-PBA. The mRNA expression of TGF-1 and COL1A1 was upregulated after TM stimulation for 24 hours, but downregulated for 48 hours. Additionally, change of TGF-1 and COL1A1 transcription induced by TM was suppressed by CRT knockdown.

結論:

ERストレスは強膜コラーゲンの発現に影響を与える重要なモジュレーターであった。CRTはFDMの強膜リモデリングプロセスへの介入の新たなターゲットとなる可能性がある。

Conclusions: ER stress was an important modulator which could influence the expression of the scleral collagen. CRT might be a new target for the intervention of the FDM scleral remodeling process.

Copyright © 2020 Chengcheng Zhu et al.