水路Aquaporin 8は、コラーゲン性大腸炎における腸液恒常性の重要な調節因子です

背景と目的：下痢は、胃腸障害の一般的で衰弱させる症状です。病態力学はおそらく上皮水輸送の欠陥を伴いますが、下痢療法疾患におけるアクアポリン[AQP]ファミリー水路の役割は不明です。コラーゲン大腸炎[CC]の病理生物学におけるAQPSの関与を調査しました。 方法：コルチコステロイド薬ブデソニド、ステロイド - 抵抗性CC患者、および健康なコントロールによる治療前および治療中に、CC患者の粘膜サンプルにおけるすべてのAQPファミリーメンバーの発現を評価しました。サンプルは、ゲノム全体のmRNAシーケンス[RNA-seq]および定量的リアルタイムPCR [QPCR]によって分析されました。一部の患者では、IEC特異的CCトランスクリプトームを探索するために、組織微小測光を行い、RNA-seqが続きました。共焦点顕微鏡により、IECのリード候補のタンパク質レベルの変化を決定しました。最後に、モデル細胞株におけるコルチコステロイドによるAQP発現の調節を調査しました。 結果：QPCRとRNA-seqを使用して、AQP8発現の喪失がアクティブCCの特徴であると特定しました。これは、ステロイド応答性があるが難治性患者ではないブデソニド治療によって戻されました。一貫して、AQP8 mRNAおよびタンパク質レベルの低下が活性CC患者のIECで観察され、ステロイド薬物はモデルIECでのAQP8発現を増加させました。さらに、低APQ8発現は、CC患者の便頻度が高いことと強く関連していました。 結論：上皮AQP8のダウンレギュレーションは、活性CCの水吸収を損なう可能性があり、水様の下痢を引き起こす可能性があります。我々の結果は、AQP8が下痢障害の治療の潜在的な薬物標的であることを示唆しています。

BACKGROUND AND AIMS: Diarrhoea is a common, debilitating symptom of gastrointestinal disorders. Pathomechanisms probably involve defects in trans-epithelial water transport, but the role of aquaporin [AQP] family water channels in diarrhoea-predominant diseases is unknown. We investigated the involvement of AQPs in the pathobiology of collagenous colitis [CC], which features chronic, watery diarrhoea despite overtly normal intestinal epithelial cells [IECs]. METHODS: We assessed the expression of all AQP family members in mucosal samples of CC patients before and during treatment with the corticosteroid drug budesonide, steroid-refractory CC patients and healthy controls. Samples were analysed by genome-wide mRNA sequencing [RNA-seq] and quantitative real-time PCR [qPCR]. In some patients, we performed tissue microdissection followed by RNA-seq to explore the IEC-specific CC transcriptome. We determined changes in the protein levels of the lead candidates in IEC by confocal microscopy. Finally, we investigated the regulation of AQP expression by corticosteroids in model cell lines. RESULTS: Using qPCR and RNA-seq, we identified loss of AQP8 expression as a hallmark of active CC, which was reverted by budesonide treatment in steroid-responsive but not refractory patients. Consistently, decreased AQP8 mRNA and protein levels were observed in IECs of patients with active CC, and steroid drugs increased AQP8 expression in model IECs. Moreover, low APQ8 expression was strongly associated with higher stool frequency in CC patients. CONCLUSION: Down-regulation of epithelial AQP8 may impair water resorption in active CC, resulting in watery diarrhoea. Our results suggest that AQP8 is a potential drug target for the treatment of diarrhoeal disorders.