Identification and characterization of the transcriptional targets of the WNT/β-catenin signaling pathway in granulosa cells

Abstract

Les Wnts représentent une famille de glycoprotéines de signalisation qui sont connues pour les nombreux rôles qu'ils jouent durant le développement embryonnaire et dans la cancerogénèse. Plusieurs Wnts, leurs récepteurs (Fzd) et d'autres composants des voies de signalisation des Wnt sont exprimés dans l’ovaire postnatal, et il a été démontré que l’expression de certains de ces gènes est régulée pendant le développement et l'ovulation/luteinization folliculaires. Toutefois, leurs rôles physiologiques dans l’ovaire demeurent mal définis. Pour étudier le rôle de WNT4 dans le développement folliculaire, nous avons entrepris d’identifier ses cibles transcriptionnels dans les cellules de la granulosa. Pour ce faire, nous avons employé la souris Catnbflox(ex3)/flox(ex3), chez laquelle une activation constitutive de la voie de Wnt/β-catenin a lieu suite à l’action de la recombinare Cre. Des cellules de la granulosa de ces souris ont été mises en culture et infectées avec un adenovirus pour causer la surexpression de WNT4 ou l’expression de Cre. L’ARN a alors été extrait de ces cellules et analysé par micro-puce. Les résultats ont démontré qu’une forte proportion des gènes induits par WNT4 étaient des gènes impliqués dans la réponse cellulaire au stress. Presque tous gènes induits par WNT4 ont également été induits par Cre, indiquant que WNT4 signale via la voie Wnt/β-catenin dans ces cellules. Nos résultats suggèrent donc que WNT4 favorise la survie des follicules par l’induction de gènes de réponse au stress dans les cellules de la granulosa, augmentant ainsi la résistance cellulaire à l'apoptose.

The Wnts comprise a large family of local-acting, secreted glycoprotein signaling molecules that are known mostly for the numerous roles they play in embryonic development and cancer. Several Wnts, their cognate receptors of the Frizzled (Fzd) family and other components of the Wnt signaling pathways are expressed in the postnatal ovary, and several have been shown to exhibit specific patterns of regulation in response to gonadotropin stimulation. Nonetheless, their role(s) in ovarian physiology remain poorly defined. To study the role of WNT4 in follicle development, we endeavoured to identify its transcriptional targets in granulosa cells. To this end, we used the Catnbflox(ex3)/flox(ex3) mouse model, in which constitutive activation of the Wnt/β-catenin pathway is obtained following Cre-mediated genetic recombination. Cultured granulosa cells from these mice were infected with adenoviruses to either overexpress WNT4 or to express Cre. RNA from these cells was then extracted and subjected to microarray analysis. Results revealed that a large proportion of the genes induced by WNT4 were genes previously shown to mediate cellular stress responses. Nearly all genes that were up-regulated by WNT4 were also induced by the Cre, indicating that WNT4 signals via the Wnt/β-catenin pathway in these cells. Our findings suggest that WNT4 mediates ovarian follicle survival by inducing a stress response in granulosa cells, thereby increasing their resistance to apoptosis.