Impact de la matrice extracellulaire sur le canal mécanosensible PIEZO1 dans les cellules musculaires lisses pulmonaires

IF 0.5 4区 医学 Q4 RESPIRATORY SYSTEM
A. Leriche , A. Gaubert , C. Guibert , T. Ducret , JF. Quignard
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Abstract

Introduction

L’hypertension pulmonaire est une pathologie caractérisée par un remodelage important des artères intra-pulmonaires ayant pour conséquence d’augmenter le travail cardiaque conduisant à la mort. Dans cette pathologie, les contraintes mécaniques exercées sur les cellules musculaires lisses vasculaires sont modifiées. Ces contraintes mécaniques sont perçues par des canaux ioniques membranaires mécano-sensibles tels que Piezo1 qui convertissent les différents stimuli mécaniques en influx calcique et en réponses biologiques. La rigidité de la matrice extracellulaire est une contrainte mécanique majeure et elle augmente au cours de la pathologie. Nous avons investigué les effets de la rigidité matricielle sur l’activité de Piezo1.

Méthodes

Des cellules musculaires lisses d’artères intra-pulmonaires ont été cultivées sur des hydrogels Bola Bis Urée (BBU) de différentes rigidités (1 à 10 KPa). Cette matrice synthétique ne contient pas de protéines pouvant interagir avec des récepteurs membranaires. La concentration calcique intracellulaire et le potentiel transmembranaire ont été mesurés grâce aux sondes fluorescentes Cal520® et FLIPR®. La prolifération cellulaire a été estimé avec CyQUANT®.

Résultats

Une forte rigidité matricielle (10 kPa) augmente l’expression de Piezo1. Elle induit une diminution l’amplitude et un ralentissement de la cinétique des signaux calciques intracellulaires après stimulation de Piezo1 par son agoniste Yoda1. Par contre, cette forte rigidité augmente l’activité basale de Piezo1 induisant une augmentation de la concentration calcique intracellulaire basale. Elle induit aussi une dépolarisation cellulaire liée à Piezo1. L’augmentation de la rigidité induit une augmentation de la prolifération cellulaire mais qui est indépendante de Piezo1.

Conclusion

Ainsi la rigidité matricielle pourrait jouer un rôle de stimulus mécanique sur Piezo1 entraînant une altération de son activité en adéquation avec le contexte d’hypertension pulmonaire.
细胞外基质对肺平滑肌细胞PIEZO1机械敏感通道的影响
肺动脉高压是一种以肺内动脉严重重塑为特征的疾病,导致心脏工作增加,导致死亡。在这种病理中,对平滑肌细胞施加的机械应力发生了变化。这些机械应力由机械敏感的膜离子通道感知,如压电1,它将各种机械刺激转化为钙流入和生物反应。细胞外基质的刚性是一个主要的机械约束,并在病理过程中增加。我们研究了矩阵刚度对压电活性的影响。方法在不同硬度(1 - 10KPa)的Bola Bis Uree水凝胶(BBU)上培养肺内动脉平滑肌细胞。这种合成基质不含能与膜受体相互作用的蛋白质。使用荧光探针Cal520®和FLIPR®测量细胞内钙浓度和跨膜电位。使用CyQUANT®估计细胞增殖。结果:高基质刚度(10kPa)增加压电1的表达。在Piezo1被其激动剂Yoda1刺激后,它会导致细胞内钙信号的振幅降低和动力学减慢。然而,这种高刚性增加了Piezo1的碱性活性,导致碱性细胞内钙浓度的增加。它还诱导与压电1相关的细胞去极化。刚度的增加导致细胞增殖的增加,但这与压电无关。因此,基质刚度可能对压电1起到机械刺激的作用,导致其活性的改变,与肺动脉高压的背景相适应。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
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来源期刊
Revue des maladies respiratoires
Revue des maladies respiratoires 医学-呼吸系统
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期刊介绍: La Revue des Maladies Respiratoires est l''organe officiel d''expression scientifique de la Société de Pneumologie de Langue Française (SPLF). Il s''agit d''un média professionnel francophone, à vocation internationale et accessible ici. La Revue des Maladies Respiratoires est un outil de formation professionnelle post-universitaire pour l''ensemble de la communauté pneumologique francophone. Elle publie sur son site différentes variétés d''articles scientifiques concernant la Pneumologie : - Editoriaux, - Articles originaux, - Revues générales, - Articles de synthèses, - Recommandations d''experts et textes de consensus, - Séries thématiques, - Cas cliniques, - Articles « images et diagnostics », - Fiches techniques, - Lettres à la rédaction.
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