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Publikation

Dieckow, J.; Brandt, W.; Hattermann, K.; Schob, S.; Schulze, U.; Mentlein, R.; Ackermann, P.; Sel, S.; Paulsen, F. P.; CXCR4 and CXCR7 Mediate TFF3-Induced Cell Migration Independently From the ERK1/2 Signaling Pathway Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 57 56-65 (2016) DOI: 10.1167/iovs.15-18129

Purpose: Trefoil factor family (TFF) peptides, and in particular TFF3, are characteristic secretory products of mucous epithelia that promote antiapoptosis, epithelial migration, restitution, and wound healing. For a long time, a receptor for TFF3 had not yet been identified. However, the chemokine receptor CXCR4 has been described as a low affinity receptor for TFF2. Additionally, CXCR7, which is able to heterodimerize with CXCR4, has also been discussed as a potential TFF2 receptor. Since there are distinct structural similarities between the three known TFF peptides, this study evaluated whether CXCR4 and CXCR7 may also act as putative TFF3 receptors.Methods: We evaluated the expression of both CXCR4 and CXCR7 in samples of human ocular surface tissues and cell lines, using RT-PCR, immunohistochemistry, and Western blot analysis. Furthermore, we studied possible binding interactions between TFF3 and the receptor proteins in an x-ray structure-based modeling system. Functional studies of TFF3–CXCR4/CXCR7 interaction were accomplished by cell culture–based migration assays, flow cytometry, and evaluation of activation of the mitogen-activated protein (MAP) kinase signaling cascade.Results: We detected both receptors at mRNA and protein level in all analyzed ocular surface tissues, and in lesser amount in ocular surface cell lines. X-ray structure-based modeling revealed CXCR4 and CXCR7 dimers as possible binding partners to TFF3. Cell culture–based assays revealed enhanced cell migration under TFF3 stimulation in a conjunctival epithelial cell line, which was completely suppressed by blocking CXCR4 and/or CXCR7. Flow cytometry showed increased proliferation rates after TFF3 treatment, while blocking both receptors had no effect on this increase. Trefoil factor family 3 also activated the MAP kinase signaling cascade independently from receptor activity.Conclusions: Dimers CXCR4 and CXCR7 are involved in TFF3-dependent activation of cell migration, but not cell proliferation. The ERK1/2 pathway is activated in the process, but not influenced by CXCR4 or CXCR7. These results implicate a dependence of TFF3 activity as to cell migration on the chemokine receptors CXCR4 and CXCR7 at the ocular surface.

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