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Rapamycin attenuates PLA2R activation-mediated podocyte apoptosis via the PI3K/AKT/mTOR pathway - 13/11/21

Doi : 10.1016/j.biopha.2021.112349 
Terry Ting-Yu Chiou a, b , You-Ying Chau c , Jin-Bor Chen a , Hsiang-Hao Hsu d, e , Shao-Pei Hung a , Wen-Chin Lee a,
a Division of Nephrology, Department of Internal Medicine, Kaohsiung Chang Gung Memorial Hospital and Chang Gung University College of Medicine, Kaohsiung 83301, Taiwan 
b School of Medicine, Chung Shan Medical University, Taichung 40201, Taiwan 
c Centre for Cardiovascular Science, The Queen’s Medical Research Institute, University of Edinburgh, Edinburgh EH16 4TJ, UK 
d Kidney Research Center, Department of Nephrology, Linkou Chang Gung Memorial Hospital, Taoyuan 333423, Taiwan 
e College of Medicine, School of Medicine, Chang Gung University, Taoyuan 33302, Taiwan 

Corresponding author.

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Abstract

Membranous nephropathy (MN) is the most common cause of nephrotic syndrome in adults without diabetes. Primary MN has been associated with circulating antibodies against native podocyte antigens, including phospholipase A2 receptor (PLA2R); however, precision therapy targeting the signaling cascade of PLA2R activation is lacking. Both PLA2R and the mammalian target of rapamycin (mTOR) exist in podocytes, but the interplay between these two proteins and their roles in MN warrants further exploration. This study aimed to investigate the crosstalk between PLA2R activation and mTOR signaling in a human podocyte cell line. We demonstrated that podocyte apoptosis was induced by Group IB secretory phospholipase A2 (sPLA2IB) in a concentration- and time-dependent manner via upregulation of phosphoinositide 3-kinase (PI3K), protein kinase B (AKT), and mTOR, and inhibited by rapamycin or LY294002. Furthermore, aberrant activation of the PI3K/AKT/mTOR pathway triggers both extrinsic (caspase-8 and caspase-3) and intrinsic (Bcl-2-associated X protein [BAX], B-cell lymphoma 2 [BCL-2], cytochrome c, caspase-9, and caspase-3) apoptotic cascades in podocytes. The therapeutic implications of our findings are that strategies to reduce PLA2R activation and PI3K/AKT/mTOR pathway inhibition in PLA2R-activated podocytes help protect podocytes from apoptosis. The therapeutic potential of rapamycin shown in this study provides cellular evidence supporting the repurposing of rapamycin for MN treatment.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Highlights

Group IB secretory phospholipase A2 induces podocyte apoptosis.
PLA2R activation upregulates the PI3K/AKT/mTOR pathway.
Activated PI3K/AKT/mTOR pathway triggers apoptotic signaling cascades.
Rapamycin attenuate PLA2R activation-mediated podocyte apoptosis.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Abbreviations : AKT, BAX, BCL-2, BID, DAPI, DNase, ERK, FBS, FITC, ITS, KDIGO, MN, mTOR, mTORC1, NEP, PBS, PI3K, PLA2R, SDS-PAGE, SEM, sPLA2IB, TBST, THSD7A, TUNEL

Keywords : Membranous nephropathy, Phospholipase A2 receptor, Mammalian target of rapamycin, Podocyte


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Vol 144

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