腎細胞におけるシスプラチン誘発毒性におけるアネキシンA5の役割：アポトーシスの分子メカニズム

アネキシンA5は、カルシウム結合およびリン脂質結合タンパク質の大規模なファミリーに属し、さまざまな病態生理学的プロセスの内因性調節因子として作用する可能性があります。アネキシンA5が細胞毒性に関連しているという証拠が増えていますが、このタンパク質の正確な機能はまだ解明されていません。この研究では、腎上皮細胞のアポトーシスにおけるアネキシンA5の機能を検証することを目的としました。リアルタイムPCRおよびウエスタンブロット分析は、免疫蛍光分析とともに、アネキシンA5の発現がヒトおよびラット腎上皮細胞の両方でシスプラチンの存在下で有意に増加したことを示しました。シスプラチン誘発アポトーシスのメカニズムに関して、細胞ゾルへのアポトーシス誘導因子（AIF）放出が観察され、基礎となるメカニズムが電圧依存性アニオンチャネル（VDAC）オリゴメリゼーションとして特定されました。ミトコンドリア膜電位（Δψm）は、シスプラチン治療細胞で大幅に破壊されていることがわかりました。さらに、シスプラチンは、アネキシンA5のミトコンドリアへの転座を強く誘導しました。腎細胞死におけるアネキシンA5の機能的重要性を理解するために、siRNAを介したアプローチを使用して、アネキシンA5をノックダウンしました。siRNAによるアネキシンA5の枯渇は、ミトコンドリアへのアネキシンA5転座の減少をもたらし、VDACオリゴマー化とAIF放出を有意に減少させました。アネキシンA5 siRNAも、コントロールと比較して細胞の生存率を向上させました。さらに、アネキシンA5の発現は、CDCL2やバチトラシンなどの他の腎毒性物質によって誘導されました。まとめると、我々のデータは、アネキシンA5がVDACの誘導とオリゴマー化を介してミトコンドリアアポトーシス経路を媒介することにより、シスプラチン誘発毒性に重要な役割を果たす可能性があることを示唆しています。

Annexin A5 belongs to a large family of calcium-binding and phospholipid-binding proteins and may act as an endogenous regulator of various pathophysiological processes. There is increasing evidence that annexin A5 is related to cytotoxicity, but the precise function of this protein has yet to be elucidated. In this study, we aimed to verify the function of annexin A5 in the apoptosis of renal epithelial cells. Real-time PCR and Western blot analysis, together with immunofluorescence analysis, showed that the expression of annexin A5 significantly increased in the presence of cisplatin in both human and rat renal epithelial cells. With regard to the mechanism of cisplatin-induced apoptosis, apoptosis-inducing factor (AIF) release into the cytosol was observed, and the underlying mechanism was identified as voltage-dependent anion channel (VDAC) oligomerization. Mitochondrial membrane potential (Δψm) was found to be greatly disrupted in cisplatin-treated cells. Moreover, cisplatin strongly induced translocation of annexin A5 into mitochondria. To understand the functional significance of annexin A5 in renal cell death, we used a siRNA-mediated approach to knock down annexin A5. Annexin A5 depletion by siRNA led to decreased annexin A5 translocation into mitochondria and significantly reduced VDAC oligomerization and AIF release. Annexin A5 siRNA also increased cell viability compared with the control. Moreover, expression of annexin A5 was induced by other nephrotoxicants such as CdCl2 and bacitracin. Taken together, our data suggest that annexin A5 may play a crucial role in cisplatin-induced toxicity by mediating the mitochondrial apoptotic pathway via the induction and oligomerization of VDAC.