Po regeneracji wątroby po częściowej hepatektomii wątroba odrasta dokładnie do dokładnie do swojej pierwotnej masy i nie przekracza jej. Mechanizm regulujący ten "hepatostat" nie jest jasny i do tej pory nie znaleziono żadnych wyjątków. Chociaż szlaki inicjujące regenerację wątroby zostały dobrze zbadane, mechanizmy związane z zakończeniem regeneracji wątroby są niejasne. Tutaj, donosimy, że kinaza związana z integryną (ILK) (zaangażowana w przekazywanie sygnalizacja macierzy zewnątrzkomórkowej [ECM] za pośrednictwem receptorów integrynowych) i / lub adaptacje wątroby, które następują po usunięciu ILK ukierunkowanym na hepatocyty, są są krytyczne dla prawidłowego zakończenia regeneracji wątroby. Po częściowej hepatektomii (PHx), myszy z ablacją ILK specyficzną dla wątroby (ILK-KO-Liver) wykazują defekt zakończenia regeneracji, skutkujący o 58% większą wątrobą niż ich pierwotna masa przed PHx. Ten wzrost masy wątroby po PHx jest spowodowany utrzymującą się proliferacją komórek proliferacji komórek napędzanej częściowo przez zwiększoną sygnalizację przez czynnik wzrostu hepatocytów czynnik wzrostu hepatocytów (HGF) oraz szlak beta-kateniny i kinazy Hippo. WNIOSEK: Dane wskazują, że sygnalizacja za pośrednictwem ECM za pośrednictwem ILK jest w prawidłowym zakończeniu regeneracji wątroby. Jest to pierwszy dowód na defekt prowadzący do upośledzonego zakończenia regeneracji i nadmiernej akumulacji masy wątroby po częściowej hepatektomii. --- Gojenie się ran w znacznym stopniu zależy od mechanicznej aktywności fibroblastów reagujących na TGFβ1 i siły przenoszone przez ogniskowe zrosty. Kinaza związana z integryną (ILK) jest centralnym adapterem rekrutowanym do ogonów integryny β1 w ogniskowych zrostach pośredniczących w komunikacji między komórkami a macierzą zewnątrzkomórkową. macierzą zewnątrzkomórkową. Tutaj pokazujemy, że ograniczona przez fibroblasty inaktywacja ILK u myszy prowadzi do upośledzenia gojenia z powodu poważnego zmniejszenia liczby miofibroblastów, podczas gdy miofibroblastów, podczas gdy naciek zapalny i unaczynienie tkanki ziarninowej pozostają niezmienione. tkanki ziarninowej pozostają niezmienione. Pierwotne fibroblasty z niedoborem ILK wykazują znacznie obniżone poziomy zewnątrzkomórkowego TGFβ1, α-aktyny mięśni gładkich (αSMA) i konwersji miofibroblastów, które są ratowane przez egzogenny TGFβ1. Charakteryzują się one ponadto podwyższoną aktywnością RhoA i niską aktywnością Rac1, co skutkuje nieprawidłowym kształtem i zmniejszoną migracją kierunkową. Zakłócenie sygnalizacji RhoA-ROCK w znacznym stopniu przywraca morfologię, migrację i poziomy TGFβ1. My wnioskujemy, że w fibroblastach ILK ma kluczowe znaczenie dla ograniczenia aktywności RhoA, a tym samym promowanie produkcji TGFβ1, który jest niezbędny do naprawy skóry po urazie. --- Podczas rozwoju, komórki Schwanna (SC) interpretują różne sygnały zewnątrzkomórkowe w celu regulacji ich migracji, proliferacji i niezwykłych zmian morfologicznych zmiany morfologiczne związane z sortowaniem, utrwalaniem i mielinizacją aksonów. Chociaż interakcje między białkami macierzy zewnątrzkomórkowej i integrynami są są krytyczne dla niektórych z tych procesów, kontrolowane przez nie szlaki sygnałowe są wciąż słabo poznane. są wciąż słabo poznane. Kinaza związana z integryną (ILK) jest białkiem ogniskowej adhezji białkiem adhezyjnym, które łączy się z wieloma wiążącymi partnerami, łącząc integryny z cytoszkieletem aktyny. integryny z cytoszkieletem aktyny i uważa się, że uczestniczy w sygnalizacji integryny i sygnalizacji zależnej od czynników wzrostu. Stosując ablację genów specyficzną dla SC, zgłaszamy istotne funkcje ILK w radialnym sortowaniu wiązek aksonów oraz w remielinizacji w obwodowym układzie nerwowym. Nasze eksperymenty in vivo i in vitro eksperymenty pokazują, że ILK negatywnie reguluje sygnalizację kinazy Rho/Rho w celu w celu promowania wydłużania procesu SC i inicjowania sortowania radialnego. ILK również ułatwia remielinizację aksonów, prawdopodobnie poprzez promowanie aktywacji cząsteczek cząsteczek, takich jak AKT/kinazy białkowej B. --- Wymóg adhezji za pośrednictwem integryny w fizjologii serca został ujawniony poprzez ukierunkowaną delecję genów związanych z integryną w sercu myszy. Tutaj pokazujemy, że ukierunkowana ablacja ekspresji kinazy związanej z integryną (ILK) powoduje spontaniczną kardiomiopatię i niewydolność serca do 6 tygodnia życia. Delecja ILK powoduje dezagregację kardiomiocytów, związaną z zaburzeniem sygnalizacji adhezji przez kompleks beta1-integryna/FAK (ogniskowa kinaza adhezyjna) kompleks. Co ważne, utracie ILK towarzyszy zmniejszenie fosforylacji Akt w sercu. fosforylacji Akt, która normalnie zapewnia odpowiedź ochronną przed stresem. stresowi. Łącznie wyniki te sugerują, że ILK odgrywa centralną rolę w ochronie serca ssaków przed kardiomiopatią i niewydolnością. --- Kinaza związana z integryną (ILK) jest zaangażowana w patogenezę białkomoczu i wrodzonego zespołu nerczycowego. białkomoczu i wrodzonego zespołu nerczycowego. Jednak funkcja ILK w podocytach kłębuszkowych w warunkach fizjologicznych pozostaje nieznana. W niniejszym badaniu wygenerowano model mysi, w którym gen ILK został selektywnie przerwany w podocytach za pomocą systemu Cre-LoxP. Specyficzna dla podocytów ablacja ILK spowodowała ciężką albuminurię, stwardnienie kłębuszków nerkowych i niewydolność nerek, co doprowadziło do do śmierci zwierząt w wieku 10 tygodni. Oderwanie podocytów i apoptoza nie zaobserwowano w wieku 4 tygodni, kiedy albuminuria stała się widoczna, wskazując, że że nie są one początkową przyczyną białkomoczu. Mikroskopia elektronowa ujawniła wczesne wytarcie procesu stopy, a także nieprawidłowości morfologiczne w podocytach z niedoborem podocytach z niedoborem ILK. Niedobór ILK spowodował nieprawidłową dystrybucję nefryny i alfa-aktyniny-4 w podocytach, podczas gdy lokalizacja podocyny i synaptopodyny pozostała względnie nienaruszona. Wykazano koimmunoprecypitację że ILK fizycznie oddziałuje z nefryną, tworząc trójskładnikowy kompleks, a alfa-aktynina-4 uczestniczyła w tworzeniu kompleksu ILK/nefryna. Dlatego ILK odgrywa istotną rolę w określaniu dystrybucji nefryny i alfa-aktyniny-4 oraz w utrzymaniu integralności membrany szczelinowej i architektury podocytów. Te wyniki ilustrują również, że sygnały integryny i membrany szczelinowej w podocytach podocytach są wewnętrznie sprzężone poprzez mechanizm zależny od ILK.
Jakie są skutki ablacji ILK?
W zależności od tkanki lub komórki, w której dokonano ablacji ILK, obserwujemy różne efekty:
Ablacja ILK w sercu powoduje kardiomiopatię rozstrzeniową i spontaniczną niewydolność serca.
Ablacja ILK w fibroblastach prowadzi do upośledzenia gojenia z powodu znacznego zmniejszenia liczby miofibroblastów.
Ablacja ILK w osteoklastach hamuje resorpcję kości
Ablacja ILK w wątrobie powoduje zwiększoną i przedłużoną proliferację komórek i powiększenie wątroby po podaniu fenobarbitalu oraz nieprawidłową histologię.
Ablacja ILK w podocytach spowodowała nieprawidłową dystrybucję nefryny i alfa-aktyniny-4.