Numerous signaling pathways have been demonstrated experimentally to affect the pathogenesis of cerebral cavernous malformations (CCM), a disease that can be caused by CCM3 deficiency. However, the understanding of the CCM progression is still limited. The objective of the present work was to elucidate the role of CCM3 by RNA-seq screening of CCM3 knockout mice. We found that ATPIF1 was decreased in siCCM3-treated Human Umbilical Vein Endothelial Cells (HUVECs), and the overexpression of ATPIF1 attenuated the changes in cell proliferation, adhesion and migration caused by siCCM3. The probable mechanism involved the conserved ATP concentration in mitochondria and the elongated morphology of the organelles. By using the CRISPR-cas9 system, we generated CCM3-KO Endothelial Progenitor Cells (EPCs) and found that the knockout of CCM3 destroyed the morphology of mitochondria, impaired the mitochondrial membrane potential and increased mitophagy. Overexpression of ATPIF1 contributed to the maintenance of normal structure of mitochondria, inhibiting activation of mitophagy and other signaling proteins (e.g., KLF4 and Tie2). The expression of KLF4 returned to normal in CCM3-KO EPCs after 2 days of re-overexpression of CCM3, but not other signaling proteins. ATPIF1 maintains the normal structure of mitochondria, inhibiting the activation of mitophagy and other signaling pathway in endothelial cells. Loss of CCM3 leads to the destruction of mitochondria and activation of signaling pathways, which can be regulated by KLF4.

中文翻译：

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ATPIF1维持正常的线粒体结构，而内皮细胞中的CCM3缺乏会损害线粒体的结构

实验上已经证明了许多信号通路会影响脑海绵状畸形（CCM）的发病机理，这种疾病可能是CCM3缺乏引起的。但是，对CCM进展的了解仍然有限。本工作的目的是通过CCM3基因敲除小鼠的RNA序列筛查来阐明CCM3的作用。我们发现，在经过siCCM3处理的人脐静脉内皮细胞（HUVEC）中ATPIF1降低，而ATPIF1的过表达减弱了siCCM3引起的细胞增殖，粘附和迁移的变化。可能的机制涉及线粒体中保守的ATP浓度和细胞器的拉长形态。通过使用CRISPR-cas9系统，我们生成了CCM3-KO内皮祖细胞（EPC），发现敲除CCM3破坏了线粒体的形态，削弱了线粒体膜电位并增加了线粒体吞噬能力。ATPIF1的过表达有助于维持线粒体的正常结构，抑制线粒体和其他信号蛋白（例如KLF4和Tie2）的活化。CCM3-KO EPC中KLF4的表达在CCM3重新过表达2天后恢复正常，但其他信号蛋白未恢复。ATPIF1维持线粒体的正常结构，抑制内皮细胞中的线粒体和其他信号通路的激活。CCM3的丢失导致线粒体的破坏和信号通路的激活，这可以由KLF4调节。损害线粒体膜电位并增加线粒体。ATPIF1的过表达有助于维持线粒体的正常结构，抑制线粒体和其他信号蛋白（例如KLF4和Tie2）的活化。CCM3-KO EPC中KLF4的表达在CCM3重新过表达2天后恢复正常，但其他信号蛋白未恢复。ATPIF1维持线粒体的正常结构，抑制内皮细胞中的线粒体和其他信号通路的激活。CCM3的丢失导致线粒体的破坏和信号通路的激活，这可以由KLF4调节。损害线粒体膜电位并增加线粒体。ATPIF1的过表达有助于维持线粒体的正常结构，抑制线粒体和其他信号蛋白（例如KLF4和Tie2）的活化。CCM3-KO EPC中KLF4的表达在CCM3重新过表达2天后恢复正常，但其他信号蛋白未恢复。ATPIF1维持线粒体的正常结构，抑制内皮细胞中的线粒体和其他信号通路的激活。CCM3的丢失导致线粒体的破坏和信号通路的激活，这可以由KLF4调节。CCM3-KO EPC中KLF4的表达在CCM3重新过表达2天后恢复正常，但其他信号蛋白未恢复。ATPIF1维持线粒体的正常结构，抑制内皮细胞中的线粒体和其他信号通路的激活。CCM3的丢失导致线粒体的破坏和信号通路的激活，这可以由KLF4调节。CCM3-KO EPC中KLF4的表达在CCM3重新过表达2天后恢复正常，但其他信号蛋白未恢复。ATPIF1维持线粒体的正常结构，抑制内皮细胞中的线粒体和其他信号通路的激活。CCM3的丢失导致线粒体的破坏和信号通路的激活，这可以由KLF4调节。