Laminin β2 Chain Regulates Cell Cycle Dynamics in the Developing Retina.
Laminin β2 Chain Regulates Cell Cycle Dynamics in the Developing Retina.
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DOI：
10.3389/fcell.2021.802593
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发表时间：
2021
影响因子：
5.5
通讯作者：
Brunken WJ
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Serjanov D;Bachay G;Hunter DD;Brunken WJ
脊椎动物的视网膜发育遵循高度刻板的模式，在这种模式下，视网膜前体细胞(RPC)以保守的时间序列产生所有类型的视网膜。因此，确保适当地控制RPC细胞周期的退出和重新进入对于正常功能的视网膜的产生至关重要。在这项研究中，我们证明了层粘连蛋白，视网膜表面不可或缺的ECM成分，调节决定RPC是产生增殖性还是有丝分裂后后代的机制。小鼠层粘连蛋白β2的体内缺失导致细胞周期动力学紊乱，细胞周期提前退出。具体地说，RPC S期缩短，晚期细胞数量增加。紧随其后的是加速的G2阶段，导致更快的M阶段进入。最后，延长了M期，RPC在前期停留的时间更长。将含有β2的外源性层粘蛋白加入到层粘连蛋白β2缺陷的视网膜外植体中，可以恢复适当的RPC细胞周期动力学，以及S和M期进程，导致适当的细胞周期重新进入。此外，我们还发现，作为一种层粘连蛋白受体的DystroGan的破坏会影响层粘连蛋白β-2缺失的细胞周期表型。综上所述，我们的研究结果表明，营养不良葡聚糖介导的ECM信号在调节RPC细胞周期动力学以及随后的细胞命运决定中发挥着关键作用。
Vertebrate retinal development follows a highly stereotyped pattern, in which the retinal progenitor cells (RPCs) give rise to all retinal types in a conserved temporal sequence. Ensuring the proper control over RPC cell cycle exit and re-entry is, therefore, crucially important for the generation of properly functioning retina. In this study, we demonstrate that laminins, indispensible ECM components, at the retinal surface, regulate the mechanisms determining whether RPCs generate proliferative or post-mitotic progeny. In vivo deletion of laminin β2 in mice resulted in disturbing the RPC cell cycle dynamics, and premature cell cycle exit. Specifically, the RPC S-phase is shortened, with increased numbers of cells present in its late stages. This is followed by an accelerated G2-phase, leading to faster M-phase entry. Finally, the M-phase is extended, with RPCs dwelling longer in prophase. Addition of exogenous β2-containing laminins to laminin β2-deficient retinal explants restored the appropriate RPC cell cycle dynamics, as well as S and M-phase progression, leading to proper cell cycle re-entry. Moreover, we show that disruption of dystroglycan, a laminin receptor, phenocopies the laminin β2 deletion cell cycle phenotype. Together, our findings suggest that dystroglycan-mediated ECM signaling plays a critical role in regulating the RPC cell cycle dynamics, and the ensuing cell fate decisions.
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