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Activating Transcription Factor 6 Contributes to Functional Recovery After Spinal Cord Injury in Adult Zebrafish.
Journal of Molecular Neuroscience ( IF 3.1 ) Pub Date : 2020-09-07 , DOI: 10.1007/s12031-020-01691-9
Zhe Ji 1, 2 , Zhi-Lan Zhou 1 , Qin Hao 3 , Lin Zhao 3 , Chun Cui 1 , Shu-Bing Huang 1 , Yan-Ling Yang 3 , Yan-Qin Shen 1, 3
Affiliation  

Spinal cord injury (SCI) is one of the most common devastating injuries, with little possibility of recovery in humans. However, zebrafish efficiently regenerate functional nervous system tissue after SCI. Therefore, the spinal cord transection model of adult zebrafish was applied to explore the role of ATF6 in neuro-recovery. Activating transcription factor 6 (ATF6) is a type-II transmembrane protein in the endoplasmic reticulum (ER). ATF6 target genes could improve ER homeostasis, which contributes to cytoprotection. Herein, we found that the ATF6 level increased at 12 h and 3 days post SCI, and returned to sham levels at 7 days post SCI. ATF6-expressing motor neurons were present in the central canal of the spinal cord and increased at 12 h post SCI. ATF6 morpholino treatment showed that inhibition of ATF6 delayed locomotor recovery and hindered neuron axon regrowth in SCI zebrafish. Furthermore, we investigated the role of both binding immunoglobulin protein (Bip) and C/EBP homologous transcription factor protein (CHOP), the two target genes of ATF6. We found that Bip expression significantly increased in the spinal cord at 7 days after SCI, which served as a pro-survival chaperone. Our results also showed that CHOP expression significantly decreased in the spinal cord at 7 days after SCI, which was identified as a protein involved in apoptosis. Taken together, our data demonstrate that ATF6 may contribute to the functional recovery after SCI in adult zebrafish, via up-regulation of Bip and down-regulation of CHOP to restore the homeostasis of ER.



中文翻译:

激活转录因子 6 有助于成年斑马鱼脊髓损伤后的功能恢复。

脊髓损伤 (SCI) 是最常见的破坏性损伤之一,在人类中恢复的可能性很小。然而,斑马鱼在 SCI 后有效地再生功能性神经系统组织。因此,应用成年斑马鱼脊髓横断模型来探索ATF6在神经恢复中的作用。激活转录因子 6 (ATF6) 是内质网 (ER) 中的 II 型跨膜蛋白。ATF6 靶基因可以改善内质网稳态,有助于细胞保护。在此,我们发现 ATF6 水平在 SCI 后 12 小时和 3 天增加,并在 SCI 后 7 天恢复到假水平。脊髓中央管中存在表达 ATF6 的运动神经元,并在 SCI 后 12 小时增加。ATF6 morpholino 治疗表明,ATF6 的抑制延迟了 SCI 斑马鱼的运动恢复并阻碍了神经元轴突再生。此外,我们研究了结合免疫球蛋白 (Bip) 和 C/EBP 同源转录因子蛋白 (CHOP) 这两个 ATF6 的靶基因的作用。我们发现在 SCI 后 7 天,Bip 表达在脊髓中显着增加,其充当促生存伴侣。我们的结果还表明,脊髓损伤后 7 天,CHOP 表达在脊髓中显着降低,这被鉴定为参与细胞凋亡的蛋白质。总之,我们的数据表明,ATF6 可能有助于成年斑马鱼 SCI 后的功能恢复,通过上调 Bip 和下调 CHOP 以恢复 ER 的稳态。此外,我们研究了结合免疫球蛋白 (Bip) 和 C/EBP 同源转录因子蛋白 (CHOP) 这两个 ATF6 的靶基因的作用。我们发现在 SCI 后 7 天,Bip 表达在脊髓中显着增加,它充当了促生存的伴侣。我们的结果还表明,在 SCI 后 7 天,脊髓中的 CHOP 表达显着降低,这被鉴定为参与细胞凋亡的蛋白质。总之,我们的数据表明,ATF6 可能有助于成年斑马鱼 SCI 后的功能恢复,通过上调 Bip 和下调 CHOP 以恢复 ER 的稳态。此外,我们研究了结合免疫球蛋白 (Bip) 和 C/EBP 同源转录因子蛋白 (CHOP) 这两个 ATF6 的靶基因的作用。我们发现在 SCI 后 7 天,Bip 表达在脊髓中显着增加,其充当促生存伴侣。我们的结果还表明,脊髓损伤后 7 天,CHOP 表达在脊髓中显着降低,这被鉴定为参与细胞凋亡的蛋白质。总之,我们的数据表明,ATF6 可能有助于成年斑马鱼 SCI 后的功能恢复,通过上调 Bip 和下调 CHOP 以恢复 ER 的稳态。我们发现在 SCI 后 7 天,Bip 表达在脊髓中显着增加,其充当促生存伴侣。我们的结果还表明,脊髓损伤后 7 天,CHOP 表达在脊髓中显着降低,这被鉴定为参与细胞凋亡的蛋白质。总之,我们的数据表明,ATF6 可能有助于成年斑马鱼 SCI 后的功能恢复,通过上调 Bip 和下调 CHOP 以恢复 ER 的稳态。我们发现在 SCI 后 7 天,Bip 表达在脊髓中显着增加,其充当促生存伴侣。我们的结果还表明,脊髓损伤后 7 天,CHOP 表达在脊髓中显着降低,这被鉴定为参与细胞凋亡的蛋白质。总之,我们的数据表明,ATF6 可能有助于成年斑马鱼 SCI 后的功能恢复,通过上调 Bip 和下调 CHOP 以恢复 ER 的稳态。

更新日期:2020-09-08
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