hCG-induced Endoplasmic Reticulum Stress Leads to Activation of the IRE1/XBP1 Pathway in Mouse Leydig Tumor Cells (mLTC-1)

This study analyzed whether human chorionic gonadotropin (hCG) induces ER stress via the IRE/XBP1 pathway in mouse Leydig tumor (mLTC-1) cells. In a previous study, we demonstrated that the unfolding protein response (UPR) plays an important role in the expression of steroidogenic enzymes by modulating the ATF6 pathway, as well as ER stress-mediated apoptosis in hCG-stimulated Leydig cells. Although UPR signaling has been reported to regulate the IRE1/XBP1 pathway, it is not known whether hCG-induced ER stress in Leydig cells can activate the pathway. To investigate the activation of the IRE1/XBP1 pathway in mLTC-1 cells after hCG treatment, we performed a Western blot analysis to detect the phospho-IRE1 protein and an RT-PCR analysis to validate splicing of XBP1 mRNA. We used ER stress-activated indicator (ERAI) constructs for monitoring the activity of IRE1 and then analyzed by fluorescence microscopy and flow cytometry. The expression levels of the phospho-IRE1 protein markedly increased in response to the hCG treatment. In the mLTC-1 cells transfected with an F-XBP1-venus/F-$XBP1{\Delta}DBD$-venus construct, the hCG treatment led to the appearance of green fluorescent cells and detectable fluorescence in the nucleus and cytosol, respectively. In addition, splicing of XBP1 mRNA significantly increased after the hCG treatment. Taken together, these results indicate that hCG-induced ER stress leads to activation of the IRE1/XBP pathway in Leydig cells.

mLTC-1 세포에 hCG 처리에 의해 유도된 소포체 스트레스가 IRE1/XBP1 경로의 활성화 유발

본 연구의 목적은 마우스 레이디히 세포인 mLTC-1 세포에 사람 융모성 성선자극호르몬인 hCG를 처리하여 유도되는 소포체 스트레스가 IRE1/XBP1 경로를 통하는지 분석하는 것 이다. 이전 연구에서 hCG처리에 의해 레이디히 세포는 소포체 스트레스 매개의 세포자멸사가 유도될 뿐만 아니라 ATF6경로를 조절함으로써 UPR이 성호르몬 합성효소의 발현에 중요한 역할을 하는 것을 증명하였다. UPR 경로는 또한 IRE1/XBP1 경로를 통하여 조절되는 것이 알려져 있지만 레이디히 세포에서 hCG에 의한 소포체 스트레스에 의해 IRE1/XBP1 경로의 활성화가 유도되는지에 대해서는 거의 알려져 있지 않다. mLTC-1세포에서 hCG 처리 후 IRE1/XBP1경로의 활성을 조사하기 위하여, 인산화된 IRE1 단백질 확인하기 위한 western blot, XBP1 mRNA splicing 확인하기 위한 RT-PCR을 수행하였다. 또한 우리는 IRE의 활성을 관찰하기 위하여 소포체 스트레스-활성 표지자(ERAI) construct를 이용하고 이를 형광현미경과 flow cytometry를 이용하여 분석하였다. 결과적으로, hCG 처리에 의해 인산화된 IRE1 단백질의 발현 수준이 두드러지게 증가하였다. F-XBP1-venus/F-$XBP1{\Delta}DBD$-venus가 도입된 mLTC-1 세포에서, hCG 처리에 의해 녹색 형광을 띄는 세포들이 유도되었고 각각 핵/세포질에서 발현하는 것을 확인할 수 있었다. 게다가 hCG 처리 후에 XBP1 mRNA의 splicing 또한 상당히 증가되는 것을 확인 할 수 있었다. 이 결과들을 통하여 종합해 볼 때 레이디히 세포에서 hCG 처리에 의해 유도되는 소포체 스트레스가 IRE1/XBP1 경로의 활성을 유발하는 것을 확인 할 수 있었다.