RPGR regulates motile cilia by interfering with actin dynamics
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Cilia are highly conserved cellular organelles extruding from the surface of cell types carrying either sensory (signaling) or motile functions. These include photoreceptor cells and airway epithelia, where they function in light sensation and mucociliary clearance respectively. Retinitis pigmentosa GTPase regulator ( RPGR ) variants affect both photoreceptor sensory cilia and airway motile cilia, leading to retinitis pigmentosa (RP) and in some cases, primary ciliary dyskinesia (PCD), both debilitating conditions. Not all patients develop PCD and it is unclear which RPGR variants predispose patients to PCD and why this happens. In this study, using nasal biopsy samples of patients with RPGR -related RP, we leverage 2D organoid cell culturing, super-resolution microscopy, and live cell imaging to characterize the multiciliated cells from patients with different RPGR variants, healthy human nasal and bronchial multiciliated cells with CRISPR-modified RPGR function. We demonstrate for the first time that multiciliated cells with RPGR variants may have reduced ciliation, shorter cilia, significantly impaired cilia beat, or cilia beat incoordination, which could lead to defective mucociliary clearance and lung disease. In addition, we show the regulation of motile cilia by RPGR involves F-actin, as evidenced by temporarily reduced Gelsolin and undissolved condensed actin meshwork at the apical surface of RPGR-deficient multiciliated cells. In support, we show that the motile cilia defect can be ameliorated by treating with the actin polymerization inhibitor Latrunculin A. Though PCD was observed only in patients with variants that affect both main isoforms ( RPGR 1-19 and RPGR ORF15 ), patients with variants affecting only RPGR ORF15 also showed cilia and airway anomalies. Though all RPGR variants affected motile cilia in one way or another, RPGR loss of function variants affecting both isoforms are associated with more severe cilia and systemic phenotypes, the mechanisms of which involve the accumulation of apical F-actin. One Sentence Summary: Loss of RPGR, through the mechanism of apical F-actin accumulation in airway multiciliated cells, leads to reduced ciliation with short cilia that have an impaired beat, leading to defective mucociliary clearance.
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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 | 0,000 |
| 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 | 0,001 | 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 ».