Aquaporin‐1 retards renal cyst development in polycystic kidney disease by inhibition of Wnt signaling

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作者
Weiling Wang,Fei Li,Yi Sun,Lei Lei,Hong Zhou,Tianluo Lei,Yin Xia,Alan S. Verkman,Baoxue Yang
出处
期刊:The FASEB Journal [Wiley]
卷期号:29 (4): 1551-1563 被引量:43
标识
DOI:10.1096/fj.14-260828
摘要

Water channel aquaporin-1 (AQP1) is expressed at epithelial cell plasma membranes in renal proximal tubules and thin descending limb of Henle. Recently, AQP1 was reported to interact with β-catenin. Here we investigated the relationship between AQP1 and Wnt signaling in in vitro and in vivo models of autosomal dominant polycystic kidney disease (PKD). AQP1 overexpression decreased β-catenin and cyclinD1 expression, suggesting down-regulation of Wnt signaling, and coimmunoprecipitation showed AQP1 interaction with β-catenin, glycogen synthase kinase 3β, LRP6, and Axin1. AQP1 inhibited cyst development and promoted branching in matrix-grown MDCK cells. In embryonic kidney cultures, AQP1 deletion increased cyst development by up to ∼ 40%. Kidney size and cyst number were significantly greater in AQP1-null PKD mice than in AQP1-expressing PKD mice, with the difference mainly attributed to a greater number of proximal tubule cysts. Biochemical analysis revealed decreased β-catenin phosphorylation and increased β-catenin expression in AQP1-null PKD mice, suggesting enhanced Wnt signaling. These results implicate AQP1 as a novel determinant in renal cyst development that may involve inhibition of Wnt signaling by an AQP1-macromolecular signaling complex.
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