ヒトメサンギウム細胞におけるPDGF-BB対PDGF-DDに対する生物学的反応

血小板由来成長因子（PDGF）-BBおよびPDGF-DDは、in vitroおよびin vivoでメサンギウム細胞の増殖を媒介します。PDGF-BBはPDGFアルファおよびベータ受容体鎖のリガンドですが、PDGF-DDはベータ鎖に対してより選択的に結合し、生物学的活性の潜在的な違いを示唆しています。PDGF-BBおよび-DDによって誘導される遺伝子発現のシグナル伝達と調節は、PDGFアルファおよびベータ受容体サブユニットを発現する原発性ヒトメサンギアル細胞（HMC）で比較されました。使用された成長因子濃度は、HMCの増殖を誘導し、ベタベタ受容体への結合に至る等量性に基づいて選択されました。異なる濃度ではあるが、両方の成長因子は、細胞外シグナル調節キナーゼ1（ERK1）およびERK2のリン酸化と活性化を誘発した。さらに、PDGFは、転写1（STAT1）およびSTAT3のシグナルトランスデューサーと活性化因子のリン酸化と活性化をもたらしました。PDGF-BBまたは-DDのいずれかによって誘導されるHMCSの増殖は、マイトジェン活性化プロテインキナーゼ、Janus Kinase（JAK）/Stat-、またはホスファチジルイノシトール3-キナーゼ経路のシグナル伝達阻害剤によってブロックされる可能性があります。遺伝子チップアレイを使用し、リアルタイム逆転写酵素（RT） - ポリメラーゼ連鎖反応によるその後の検証を使用して、マトリックスメタロプロテイナーゼ13（MMP-13）およびMMP-14のHMC遺伝子で、そして低い程度まで、シトクロームB5があることがわかりました。カテプシンLはPDGF-BBによって独占的に調節されましたが、PDGF-DDによって排他的な遺伝子調節は検出されませんでした。ただし、タンパク質レベルでは、MMP -13と-14の両方がPDGF -BBと-DDによって等しく誘導されました。PDGF -BBおよび-DDは、異なる効力ではあるが、HMCSで同様の生物学的反応に影響します。まれである明らかに異なる遺伝子調節は異なるタンパク質発現をもたらさず、HMCでは両方のPDGFがPDGFベータ受容体を介してほぼ排他的に生物活性を発揮することを示唆しています。

Platelet-derived growth factor (PDGF)-BB and PDGF-DD mediate mesangial cell proliferation in vitro and in vivo. While PDGF-BB is a ligand for the PDGF alpha- and beta-receptor chains, PDGF-DD binds more selectively to the beta-chain, suggesting potential differences in the biological activities. Signal transduction and regulation of gene expression induced by PDGF-BB and -DD were compared in primary human mesangial cells (HMCs), which expressed PDGF alpha- and beta-receptor subunits. The growth factor concentrations used were chosen based on their equipotency in inducing HMCs proliferation and binding to the betabeta-receptor. Both growth factors, albeit at different concentrations induced phosphorylation and activation of extracellular signal-regulated kinase 1 (ERK1) and ERK2. In addition, PDGFs led to the phosphorylation and activation of signal transducers and activators of transcription 1 (STAT1) and STAT3. HMCs proliferation induced by either PDGF-BB or -DD could be blocked by signal transduction inhibitors of the mitogen-activated protein kinase-, Janus kinase (JAK)/STAT-, or phosphatidyl-inositol 3-kinase pathways. Using a gene chip array and subsequent verification by real-time reverse transcriptase (RT)-polymerase chain reaction, we found that in HMC genes for matrix metalloproteinase 13 (MMP-13) and MMP-14 and, to a low extent, cytochrome B5 and cathepsin L were exclusively regulated by PDGF-BB, whereas no exclusive gene regulation was detected by PDGF-DD. However, at the protein level, both MMP-13 and -14 were equally induced by PDGF-BB and -DD. PDGF-BB and -DD effect similar biological responses in HMCs albeit at different potencies. Rare apparently differential gene regulation did not result in different protein expression, suggesting that in HMCs both PDGFs exert their biological activity almost exclusively via the PDGF beta-receptor.