Cells expressing POLG loss-of-function variants can decrease mtDNA copy number and increased growth rates in neighbouring A7r5 and HeLa cells
Notice bibliographique
Résumé
Mitochondrial disfunction promotes vascular disease, and mitochondrial diseases offer valuable insights into the pathological mechanisms of mitochondrial dysfunction. We previously described a patient cohort with variants in the mitochondrial DNA gamma polymerase (POLG) that were prone hypertension. We hypothesized that the POLG variants promote hypertrophy or hyperplasia of vascular smooth muscle cells in a way that stiffens or thickens blood vessels to explain the high rate of resistant hypertension in this cohort. The objective of this study was to assess the cellular phenotype of cells over-expressing POLG variants: pathogenic Y955C and variants of unknown significance; R964C, I1098N, Y1138C. We transiently expressed human FLAG-tagged POLG variants in rat A7r5 and HeLa cells for 2-4 days. Transfection effciency ranged from 20-30% in A7r5 and >60% in HeLa cells. POLG variants increased cell density by nuclear counting (20-60%) and growth rates measured by 48-72 h of live-cell imaging (Y955C > R964C > I1089N » Y1138C). Compared to wild-type, Y955C and R964C reduced mtDNA copy number (mCN) measured by droplet digital PCR by 10-20%. Imaging mtDNA nucleoids (anti-dsDNA) and the FLAG-tag showed that reduced mCN was not restricted to transfected cells. Addition of a P2A-T2A-nuclear-EGFP to the POLG constructs demonstrated that faster growth rates were not specific to transfected cells. Resting and oligomycin-stimulated mitochondrial membrane potential imaged with TMRM were unaffected by Y955C and R964C. Mitochondrial ROS (mitoSox) was similar between cultures transfected with Wild-type versus POLG variants and lower than levels stimulated by antimycin-A’s inhibition of complex III. Notably, we found a linear relationship between mCN and cell density that was not simply due to smaller cell size at higher densities. Using Hoescht-33342 staining to assess cell cycle, no clear difference in cell-cycle distribution was evident in unsynchronized cultures. We conclude that modest reduction of mCN induces a mitogenic effect, likely via a diffusible messenger that further reduces mCN in a cell population. The signalling mechanism of this phenomenon remains to be identified, but our results confirm that POLG malfunction can alter smooth muscle physiology in a way that could support pathogenic vascular remodelling and could promote enhanced growth in cancerous cells. Funded by the Natural Sciences and Research Council of Canada. This is the full abstract presented at the American Physiology Summit 2024 meeting and is only available in HTML format. There are no additional versions or additional content available for this abstract. Physiology was not involved in the peer review process.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
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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 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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.
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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 ».