The primary cilium functions as a mechanical and calcium signaling nexus
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: The primary cilium is an antenna-like, nonmotile structure that extends from the surface of most mammalian cell types and is critical for chemosensing and mechanosensing in a variety of tissues including cartilage, bone, and kidney. Flow-induced intracellular calcium ion (Ca(2+)) increases in kidney epithelia depend on primary cilia and primary cilium-localized Ca(2+)-permeable channels polycystin-2 (PC2) and transient receptor potential vanilloid 4 (TRPV4). While primary cilia have been implicated in osteocyte mechanotransduction, the molecular mechanism that mediates this process is not fully understood. We directed a fluorescence resonance energy transfer (FRET)-based Ca(2+) biosensor to the cilium by fusing the biosensor sequence to the sequence of the primary cilium-specific protein Arl13b. Using this tool, we investigated the role of several Ca(2+)-permeable channels that may mediate flow-induced Ca(2+) entry: PC2, TRPV4, and PIEZO1. RESULTS: Here, we report the first measurements of Ca(2+) signaling within osteocyte primary cilia using a FRET-based biosensor fused to ARL13B. We show that fluid flow induces Ca(2+) increases in osteocyte primary cilia which depend on both intracellular Ca(2+) release and extracellular Ca(2+) entry. Using siRNA-mediated knockdowns, we demonstrate that TRPV4, but not PC2 or PIEZO1, mediates flow-induced ciliary Ca(2+) increases and loading-induced Cox-2 mRNA increases, an osteogenic response. CONCLUSIONS: In this study, we show that the primary cilium forms a Ca(2+) microdomain dependent on Ca(2+) entry through TRPV4. These results demonstrate that the mechanism of mechanotransduction mediated by primary cilia varies in different tissue contexts. Additionally, we anticipate that this work is a starting point for more studies investigating the role of TRPV4 in mechanotransduction.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».