シリビニンは、コンフルエントなマウス胚線維芽細胞3T3-L1細胞のヒストン脱アセチラーゼ6によって調節されるオートファジーを介して原発性繊毛の長さに負の寄与します

一次繊毛は細胞アンテナで、感覚オルガネラとしてシグナル伝達されます。多くの病理学的症状は、その長さの変化に関連しています。オートファジーと一次繊毛の相互作用は示唆されていますが、一次繊毛の長さにおけるオートファジーの役割はほとんど不明です。この研究では、一次繊毛を免疫染色し、共焦点蛍光顕微鏡を使用して観察し、天然フラボノイドであるシリビニンが一次繊毛の長さを短縮し、3T3-L1細胞にオートファジーを誘発することがわかりました。この研究は、コンフルエントなマウス胚線維芽細胞3T3-L1細胞における一次繊毛構造におけるシリビニン誘発性オートファジーの重要性を調査するために設計されました。オートファジー阻害剤による前処理でオートファジーフラックスをブロックする、3-メチルアデニン（3-MA）、またはLC3を標的とするsiRNAのトランスフェクションは、シリビニン曝露による繊毛の長さの減少を阻害しました。シリビニンによって誘導されるオートファジーは、IFT88、KIF3A、AC-チューブリンなどの繊毛関連タンパク質の発現を減少させましたが、3-MAはそれを回復し、シリビニンによって誘導されるオートファジーが一次繊毛の長さの減少をもたらしたことを示しています。オートファジーのメディエーターとして提案されたヒストン脱アセチラーゼ6（HDAC6）は、時間依存的にシリビニンによってアップレギュレートされました。さらに、HDAC6に対してsiRNAで処理された3T3-L1細胞はオートファジーレベルの低下であり、シリビニン誘発性の繊毛の短縮から保護されていました。まとめると、HDAC6を介したオートファジーは、シリビニン治療中に一次繊毛の長さを負に調節し、原発性繊毛関連の繊毛症の治療標的として機能する可能性があると結論付けます。したがって、これらの調査結果は、オートファジーと一次繊毛の間の潜在的なリンクに関する新しい情報を提供します。

Primary cilium is a cellular antenna, signalling as a sensory organelle. Numerous pathological manifestation is associated with change of its length. Although the interaction between autophagy and primary cilia has been suggested, the role of autophagy in primary cilia length is largely unknown. In this study the primary cilia were immunostained and observed by using confocal fluorescence microscopy, and we found that silibinin, a natural flavonoid, shortened the length of primary cilia, meanwhile it also induced autophagy in 3T3-L1 cells. This study was designed to investigate the significance of silibinin-induced autophagy in primary ciliary structure in confluent mouse embryo fibroblast 3T3-L1 cells. Either blocking the autophagic flux with pre-treatment with the autophagy inhibitor, 3-methyladenine (3-MA), or transfection of siRNA targeting LC3 inhibited the reduction of cilia length caused by silibinin exposure. Autophagy induced by silibinin decreased expressions of the cilia-associated proteins, such as IFT88, KIF3a and Ac-tubulin, while 3-MA restored it, indicating that autophagy induced by silibinin led to a reduction of primary cilia length. Histone deacetylase 6 (HDAC6), which was suggested as a mediator of autophagy, was up-regulated by silibinin in a time-dependent manner. In addition, 3T3-L1 cells treated with siRNA against HDAC6 had a reduced autophagic level and were protected from silibinin-induced cilia shortening. Taken together, we conclude that the HDAC6-mediated autophagy negatively regulates primary cilia length during silibinin treatment and has the potential to serve as a therapeutic target for primary cilia-associated ciliopathies. These findings thus provide new information about the potential link between autophagy and primary cilia.