IGFBP-3 Regulates Mitochondrial Hyperfusion and Metabolic Activity in Ocular Surface Epithelia during Hyperosmolar Stress.
IGFBP-3 Regulates Mitochondrial Hyperfusion and Metabolic Activity in Ocular Surface Epithelia during Hyperosmolar Stress.
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DOI：
10.3390/ijms23074066
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发表时间：
2022-04-06
影响因子：
5.6
通讯作者：
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
在眼睛中，角膜前泪膜的高渗透压会引发炎症和干眼病（DED）的发展，这是一种非常普遍的疾病，会导致严重的抑郁和残疾。 IGF 结合蛋白 3 (IGFBP-3) 是胰岛素样生长因子 (IGF) 家族的成员，是一种多效性蛋白，在生长下调和存活方面具有已知的作用。 IGFBP-3 通过阻断 1 型 IGF 受体 (IGF-1R) 的 IGF-1 激活来发挥这些作用。在这里，我们研究了 IGFBP-3 在调节遭受高渗性应激的眼表上皮细胞和 DED 小鼠模型中的线粒体和代谢活性中的新的独立于 IGF 的作用。我们发现高渗压力降低了体外和体内 IGFBP-3 的表达。外源性 IGFBP-3 处理诱导 IGF-1R 早期短暂转移至线粒体，随后 IGFBP-3 核积聚。 IGFBP-3核积聚增加了蛋白质翻译，通过诱导线粒体过度灌注阻止高渗介导的氧化磷酸化减少，并恢复体内角膜健康。这些数据表明IGFBP-3在遭受高渗性应激的眼表上皮细胞中发挥应激反应蛋白的作用。这些发现可能会导致开发一流的疗法来治疗具有潜在线粒体功能障碍的眼部疾病。
In the eye, hyperosmolarity of the precorneal tear film triggers inflammation and the development of dry eye disease (DED), a highly prevalent condition that causes depression and disability in severe forms. A member of the insulin-like growth factor (IGF) family, the IGF binding protein-3 (IGFBP-3), is a pleiotropic protein with known roles in growth downregulation and survival. IGFBP-3 exerts these effects by blocking IGF-1 activation of the type 1 IGF-receptor (IGF-1R). Here, we examined a new IGF-independent role for IGFBP-3 in the regulation of mitochondrial and metabolic activity in ocular surface epithelial cells subject to hyperosmolar stress and in a mouse model of DED. We found that hyperosmolar stress decreased IGFBP-3 expression in vitro and in vivo. Treatment with exogenous IGFBP-3 induced an early, transient shift in IGF-1R to mitochondria, followed by IGFBP-3 nuclear accumulation. IGFBP-3 nuclear accumulation increased protein translation, blocked the hyperosmolar-mediated decrease in oxidative phosphorylation through the induction of mitochondrial hyperfusion, and restored corneal health in vivo. These data indicate that IGFBP-3 acts a stress response protein in ocular surface epithelia subject to hyperosmolar stress. These findings may lead to the development of first-in-class therapeutics to treat eye diseases with underlying mitochondrial dysfunction.
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影响因子：
3.4
作者：
De Paiva, Cintia S.;Corrales, Rosa M.;Pfiugfelder, Stephen C.
通讯作者：
Pfiugfelder, Stephen C.
DOI：
10.1111/j.1440-1843.1996.tb00029.x
发表时间：
1996-09-01
期刊：
Respirology (Carlton, Vic.)
影响因子：
--
作者：
Anderson, S D
通讯作者：
Anderson, S D
影响因子：
6.9
作者：
Furuichi, S;Hashimoto, S;Horie, T
通讯作者：
Horie, T
影响因子：
4.8
作者：
Liu, BR;Lee, HY;Cohen, P
通讯作者：
Cohen, P
影响因子：
3.4
作者：
Li, DQ;Luo, LH;Pflugfelder, SC
通讯作者：
Pflugfelder, SC