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Jul 30, 2023

속눈썹

과학 보고서 13권,

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 8205(2023) 이 기사 인용

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일차 섬모는 세포외 신호를 세포내 신호에 통합하고 세포 발달 및 복구 반응을 포함한 다양한 과정에 중요한 보존된 소기관입니다. 섬모 기능의 결핍은 섬모병증(ciliopathies)으로 알려진 인간의 전신 질병을 유발합니다. 눈에서 망막색소상피(RPE)의 위축은 많은 섬모병증의 일반적인 특징입니다. 그러나 생체 내에서 RPE 섬모의 역할은 아직 잘 알려져 있지 않습니다. 이 연구에서 우리는 처음에 마우스 RPE 세포가 일차 섬모를 일시적으로 형성한다는 것을 발견했습니다. 그런 다음 인간의 망막 변성과 관련된 섬모병증인 Bardet-Biedl 증후군 4(BBS4)의 마우스 모델에서 RPE를 조사한 결과 BBS4 돌연변이 RPE 세포의 섬모가 발달 초기에 중단된다는 사실을 발견했습니다. 다음으로, 생체 내 레이저 유발 손상 모델을 사용하여 RPE 상처 치유 중 레이저 손상에 반응하여 RPE의 일차 섬모가 재조립된 다음 복구가 완료된 후 빠르게 분해된다는 사실을 발견했습니다. 마지막으로, 우리는 섬모 손실의 조건부 마우스 모델에서 일차 섬모의 RPE 특이적 고갈이 상처 치유를 촉진하고 세포 증식을 강화한다는 것을 입증했습니다. 요약하면, 우리의 데이터는 RPE 섬모가 망막 발달과 회복 모두에 기여하고 보다 일반적인 RPE 퇴행성 질환에 대한 잠재적인 치료 목표에 대한 통찰력을 제공한다는 것을 시사합니다.

망막색소상피(RPE)는 광수용체와의 상호작용이 망막 유지에 중요하기 때문에 광수용체 발달과 시각 기능에 필수적인 세포의 극성 단층입니다. 결과적으로, RPE 기능 장애는 황반 변성을 포함한 많은 질병과 관련이 있습니다1,2,3,4,5. 노인성 황반변성(AMD)은 노인 인구의 회복 불가능한 실명의 주요 원인입니다6,7,8. 습성 AMD 치료의 상당한 발전에도 불구하고 건성 AMD 치료를 위한 효과적인 전략은 없으며, 이는 진단된 모든 사례의 90%를 포함합니다9,10,11. RPE 손실은 AMD12,13,14,15의 주요 원인으로 추정됩니다. 내인성 RPE 재생 가능성을 이해하면 건성 AMD16,17,18,19와 같은 질병에 대한 새로운 잠재적 치료 전략이 드러날 수 있습니다.

1차 섬모는 거의 모든 유사분열 후 포유동물 세포 유형에 존재하는 독방 미세소관 기반 구조입니다. 이 작은 세포 부속물은 외부 환경의 변화를 감지하고 이러한 신호를 세포내 신호 전달 계통으로 변환할 수 있습니다. 정상적인 배아 발생에 필수적이기 때문에 일차 섬모의 파괴는 거의 모든 기관 시스템에서 발달 기형을 유발합니다. 일차 섬모는 또한 세포 증식 및 상처 복구와 같은 발달 후 과정에서 중요한 역할을 합니다20,33,34,35,36,37,38,39. 섬모 형성 및 기능에 필요한 유전자의 돌연변이는 다낭성 신장 질환, 비만, 망막 변성 및 RPE 위축과 같은 임상 장애로 나타나는 섬모병증이라는 다양한 인간 질병을 유발합니다40,41,42,43,44,45. IFT88은 섬모형성에 필요한 편모내 수송 복합체의 일부입니다. 원형 섬모병증 바르데-비들 증후군(BBS)은 BBS 유전자의 돌연변이로 인해 발생합니다. 섬모 구획의 신호 구성을 조절하는 데 중요한 중요한 다량체 단백질 복합체인 BBSome에 대한 여러 BBS 유전자용 제품47,48,49,50,51,52. BBSome 구성원인 BBS4는 세포 증식 및 섬모 유지 관리에서 다양한 역할을 합니다53,54.

점점 늘어나는 증거는 세포 증식과 이동을 조정하는 섬모의 역할을 뒷받침하며, 기능 장애가 있을 경우 상처 치유에 결함이 발생할 수 있습니다33,34,37,55,56,57,58,59. 섬모는 이동 방향을 가리키기 때문에 일차 섬모는 조직 복구 중 방향성 세포 이동의 순환 과정에 참여할 수 있다고 생각됩니다37,58. 예를 들어, 피부 세포에서 일차 섬모는 상처 치유에서 증식을 조절하는 데 중요한 역할을 합니다60. 결함이 있는 섬모가 다양한 장애의 발병 과정에서 세포 증식을 향상시키는 것으로 널리 알려져 있습니다. 또 다른 예에서, 마우스 신장 집합관 세포에서 다른 편모내 수송 유전자인 IFT20의 결실은 낭성 신장 질환을 유발하는 증식 및 낭종 발생을 초래합니다62.