INV/INVマウス腎上皮細胞の一次繊毛は、生理学的液の流れを感知します：原発性繊毛とCa2+流入の曲げ

一次繊毛は、腎尿細管液の流れを検出するための機械的センサーとして機能すると仮定されています。一次繊毛の異常な構造および/または細胞内Ca2+濃度の増加の障害は、流体の流れに応答したことで、条件付きKIF3Aノックアウト、TG737およびPKD1/PKD2変異マウスで腎嚢胞形成をもたらすと考えられています。変異体INV/INVマウスは、KIF3A、TG737、PKD1/PKD2変異体のような複数の腎嚢胞を発症します。INVタンパク質は腎原発性繊毛に局在することが示されていますが、流体ストレスに対するINV/INV CILIAの反応は調べられていません。本研究では、ビデオ顕微鏡を使用した生理学的流体流に対する一次繊毛の機械的応答、および流れ応力に応じて正常およびINV/INVマウスからの腎上皮細胞の細胞内Ca2+の増加を調べました。繊毛細胞の割合と原発性繊毛の長さは、正常およびINV/INV変異マウスの原発性腎細胞培養の間で有意差はありませんでした。INVタンパク質の局在は、流れ応力下でさえも一次繊毛の基部に限定されていました。INV/INV変異細胞は、正常細胞と比較して生理学的流体の流れに応じて、一次繊毛の類似の曲げメカニズムを持っていました。さらに、正常およびINV/INV変異細胞の間の生理学的流体の流れに応じて、細胞内Ca2+の増加に差は見られませんでした。私たちの本研究は、INVタンパク質の機能がPolaris（TG737遺伝子産物）、ポリシスチン（PKD1およびPKD2遺伝子産物）とは異なることを示唆しています。

Primary cilia are hypothesized to act as a mechanical sensor to detect renal tubular fluid flow. Anomalous structure of primary cilia and/or impairment of increases in intracellular Ca2+ concentration in response to fluid flow are thought to result in renal cyst formation in conditional kif3a knockout, Tg737 and pkd1/pkd2 mutant mice. The mutant inv/inv mouse develops multiple renal cysts like kif3a, Tg737 and pkd1/pkd2 mutants. Inv proteins have been shown to be localized in the renal primary cilia, but response of inv/inv cilia to fluid stress has not been examined. In the present study, we examined the mechanical response of primary cilia to physiological fluid flow using a video microscope, as well as intracellular Ca2+ increases in renal epithelial cells from normal and inv/inv mice in response to flow stress. Percentages of ciliated cells and the length of primary cilia were not significantly different between primary renal cell cultures from normal and inv/inv mutant mice. Localization of inv protein was restricted to the base of primary cilia even under flow stress. Inv/inv mutant cells had similar bending mechanics of primary cilia in response to physiological fluid flow compared to normal cells. Furthermore, no difference was found in intracellular Ca2+ increases in response to physiological fluid flow between normal and inv/inv mutant cells. Our present study suggests that the function of the inv protein is distinct from polaris (the Tg737 gene product), polycystins (pkd1 and pkd2 gene products).