Molecular Motor Contractıle Mechanısm of Retınal Perıcytes

Although it is known that capillary pericytes function in the regulation of capillary tone and blood flow, the contractile proteins involved in these processes are unidentified. It is likely that α-SMA functions as a part of contractile apparatus in pericytes as it does in smooth muscle cells. Therefore, we examined the expression of α-SMA along the mouse retinal microvascular network together with the expression of Myh11 protein, which we identified as the potential myosin heavy chain isoform candidate based on the single cell transcriptomic data in the literature. We found that α-SMA is expressed by capillary pericytes, but depolymerization must be prevented for its demonstration in downstream segments, in contrast to Myh11, which highly colocalizes with α-SMA but is present throughout the microvascular tree. Immunofluorescent signals delineated close association of α-SMA and Myh11, which was also confirmed by high FRET efficiency, oriented as thin strands reminiscent of stress-fibers, conforming to a contractile function. The functional correspondence of this spatial association was evaluated by inhibition of actomyosin cross-bridge cycling with blebbistatin, which prevented noradrenaline-induced vasoconstriction. Alongside, a supportive mechanism in cellular contraction, actin polymerization, was assessed using markers identifying filamentous and globular forms of actin. After intravitreal noradrenaline application, actin polymerization was pronounced in downstream capillary pericytes, suggesting a need for actin polymerization for contractile force generation because they express α-SMA in low quantities. In conclusion, pericytes contract using actomyosin cross-bridge cycling, which is supplemented by actin polymerization in downstream pericytes.Kılcal perisitlerin tonus ve kan akışının düzenlenmesinde görev yaptığı bilinmesine rağmen, bu süreçlerde yer alan kasılabilir proteinler henüz tanımlanmamıştır. Düz kas hücrelerinde olduğu gibi, α-SMA'nın perisitlerdeki kasılma aparatının da bir parçası olarak işlev görmesi muhtemeldir. Bu nedenle literatürdeki tek hücre-transkriptomik verilerine dayanılarak fare retinal mikrovasküler ağı boyunca, perisitlerdeki miyozin ağır zincir izoform adayı olarak belirlenen Myh11’inki ile birlikte α-SMA ifadesi incelenmiştir. α-SMA'nın aşağı segmentlerde gösterilebilmesi için depolimerizasyonun önlenmesi gerektiği, bunun aksine α-SMA ile yüksek oranda kolokalize olan Myh11'in tüm mikrovasküler ağ boyunca mevcut olduğu görülmüştür. α-SMA ve Myh11'in immünofloresan sinyaller ile gösterilen yakın ilişkisi yüksek FRET verimliliği ile de teyit edilmiş ve sinyallerin kasılma işlevi ile uyumlu, stres liflerini anımsatan ince iplikler olarak yerleştiği görülmüştür. Bu uzaysal ilişkinin işlevsel karşılığı, aktomiyozin çapraz köprü döngüsünün inhibitörü blebbistatin kullanılarak noradrenalin ile uyarılmış vazokonstriksiyonun önlenmesiyle değerlendirilmiştir. Bununla birlikte, hücresel kasılmada destekleyici bir mekanizma olan aktin polimerizasyonu, aktinin filamentöz ve globüler formlarını tanıyan belirteçler kullanılarak değerlendirilmiştir. İntravitreal noradrenalin uygulamasından sonra, aktin polimerizasyonu aşağı segmentlerdeki kılcal perisitlerde belirginleşmiş, bu da bu bölgedeki az miktarda α-SMA ifadesi nedeniyle kasılma kuvveti üretimi için aktin polimerizasyonuna ihtiyaç olduğunu düşündürmüştür. Sonuç olarak perisitlerin, aşağı segmentlerde aktin polimerizasyonu ile desteklenen aktomiyozin çapraz köprü döngüsünü kullanarak kasıldığı bulgusuna erişilmiştir