SCI
SCIE
SCOPUS
Disruption of the polyubiquitin gene <i>Ubb</i> causes retinal degeneration in mice
저자
Lim, Daehan ; Park, Chul-Woo ; Ryu, Kwon-Yul ; Chung, Hyewon
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2019
작성언어
-주제어
등재정보
SCI,SCIE,SCOPUS
자료형태
학술저널
수록면
35-40(6쪽)
제공처
소장기관
<P><B>Abstract</B></P> <P>We have previously demonstrated that a reduction in ubiquitin (Ub) levels via disruption of the polyubiquitin gene <I>Ubb</I> results in reactive gliosis and hypothalamic neurodegeneration in mice. However, it is not known whether other neural tissues, apart from the brain, can also be affected by <I>Ubb</I> disruption. We examined the retina, which, being derived from the diencephalon, has the same developmental origin as the hypothalamus. We found that expression levels of <I>Ubb</I> were much higher than those of the other polyubiquitin gene <I>Ubc</I> in the retina. In retinal tissues from <I>Ubb</I> knockout (KO) mice, we found that <I>Ubc</I> expression was upregulated to compensate for the loss of <I>Ubb</I>; however, the Ub pool remained disrupted, with reduced levels of free Ub. To directly demonstrate whether the disrupted Ub pools affect neural integrity in retinal tissues, we investigated retinal layers in control and <I>Ubb</I> KO mice. Using optical coherence tomography and histological analysis, we demonstrated that the thickness of the outer nuclear layer of the retina was decreased in <I>Ubb</I> KO mice compared to control mice, suggesting that retinal degeneration was induced by Ub deficiency. Furthermore, the mRNA and protein levels of rhodopsin decreased and those of glial fibrillary acidic protein increased in <I>Ubb</I> KO mouse retinas. Therefore, the maintenance of Ub pools in the retina appears to be crucial for the survival of photoreceptor cells and the prevention of excessive glial cell activation.</P> <P><B>Highlights</B></P> <P> <UL> <LI> Ub pools fluctuated due to reduced levels of free Ub in the retinas of <I>Ubb</I> KO mice. </LI> <LI> A compensatory upregulation of <I>Ubc</I> was observed in the retinas of <I>Ubb</I> KO mice. </LI> <LI> Degeneration of the ONL occurred in an age-dependent manner in <I>Ubb</I> KO retinas. </LI> <LI> Altered expression levels of rhodopsin and GFAP were observed in <I>Ubb</I> KO retinas. </LI> <LI> Overt signs of photoreceptor layer degeneration were observed in adult <I>Ubb</I> KO mice. </LI> </UL> </P>
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