Abstract

Podocytes, the principal component of the glomerular filtration barrier, regulate glomerular permeability to albumin via their contractile properties. Both insulin- and high glucose (HG)-dependent activation of protein kinase G type Iα (PKGIα) cause reorganization of the actin cytoskeleton and podocyte disruption. Vasodilator-stimulated phosphoprotein (VASP) is a substrate for PKGIα and involved in the regulation of actin cytoskeleton dynamics. We investigated the role of the PKGIα/VASP pathway in the regulation of podocyte permeability to albumin. We evaluated changes in high insulin- and/or HG-induced transepithelial albumin flux in cultured rat podocyte monolayers. Expression of PKGIα and downstream proteins was confirmed by western blot and immunofluorescence. We demonstrate that insulin and HG induce changes in the podocyte contractile apparatus via PKGIα-dependent regulation of the VASP phosphorylation state, increase VASP colocalization with PKGIα, and alter the subcellular localization of these proteins in podocytes. Moreover, VASP was implicated in the insulin- and HG-dependent dynamic remodelling of the actin cytoskeleton and, consequently, increased podocyte permeability to albumin under hyperinsulinaemic and hyperglycaemic conditions. These results indicate that insulin- and HG-dependent regulation of albumin permeability is mediated by the PKGIα/VASP pathway in cultured rat podocytes. This molecular mechanism may explain podocytopathy and albuminuria in diabetes.

中文翻译：

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PKGIα/ VASP通路参与培养的大鼠足细胞中胰岛素和高葡萄糖依赖性白蛋白通透性的调节。

摘要

足细胞是肾小球滤过屏障的主要成分，通过其收缩特性调节肾小球对白蛋白的渗透性。胰岛素和高葡萄糖（HG）依赖性蛋白激酶G型Iα（PKGIα）的激活均引起肌动蛋白细胞骨架的重组和足细胞的破坏。血管舒张剂刺激的磷蛋白（VASP）是PKGIα的底物，参与肌动蛋白细胞骨架动力学的调节。我们调查了PKGIα/ VASP通路在足细胞对白蛋白渗透性调节中的作用。我们评估了培养的大鼠足细胞单层中高胰岛素和/或HG诱导的跨上皮白蛋白通量的变化。Western blot和免疫荧光证实了PKGIα和下游蛋白的表达。我们证明胰岛素和HG通过PKGIα依赖的VASP磷酸化状态的调节，诱导足细胞收缩装置的变化，增加与PKGIα的VASP共定位，并改变这些蛋白质在足细胞中的亚细胞定位。此外，VASP参与了肌动蛋白细胞骨架的胰岛素和HG依赖性动态重塑，因此在高胰岛素血症和高血糖条件下足细胞对白蛋白的通透性增加。这些结果表明，在培养的大鼠足细胞中，PKGIα/ VASP途径介导了白蛋白通透性的胰岛素和HG依赖性调节。这种分子机制可以解释糖尿病中的椎体病变和蛋白尿。并改变这些蛋白质在足细胞中的亚细胞定位。此外，VASP参与了肌动蛋白细胞骨架的胰岛素和HG依赖性动态重塑，因此在高胰岛素血症和高血糖条件下足细胞对白蛋白的通透性增加。这些结果表明，在培养的大鼠足细胞中，PKGIα/ VASP途径介导了白蛋白通透性的胰岛素和HG依赖性调节。这种分子机制可以解释糖尿病中的椎体病变和蛋白尿。并改变这些蛋白质在足细胞中的亚细胞定位。此外，VASP参与了肌动蛋白细胞骨架的胰岛素和HG依赖性动态重塑，因此在高胰岛素血症和高血糖条件下足细胞对白蛋白的通透性增加。这些结果表明，在培养的大鼠足细胞中，PKGIα/ VASP途径介导了白蛋白通透性的胰岛素和HG依赖性调节。这种分子机制可以解释糖尿病中的椎体病变和蛋白尿。这些结果表明，在培养的大鼠足细胞中，PKGIα/ VASP途径介导了白蛋白通透性的胰岛素和HG依赖性调节。这种分子机制可以解释糖尿病中的椎体病变和蛋白尿。这些结果表明，在培养的大鼠足细胞中，PKGIα/ VASP途径介导了白蛋白通透性的胰岛素和HG依赖性调节。这种分子机制可以解释糖尿病中的椎体病变和蛋白尿。