title: Epidermal TRPM8 channel isoform controls the balance between keratinocyte proliferation and differentiation in a cold-dependent manner.
abstract: Deviation of the ambient temperature is one of the most ubiquitous stimuli that continuously affect mammals' skin. Although the role of the warmth receptors in epidermal homeostasis (EH) was elucidated in recent years, the mystery of the keratinocyte mild-cold sensor remains unsolved. Here we report the cloning and characterization of a new functional epidermal isoform of the transient receptor potential M8 (TRPM8) mild-cold receptor, dubbed epidermal TRPM8 (eTRPM8), which is localized in the keratinocyte endoplasmic reticulum membrane and controls mitochondrial Ca(2+) concentration ([Ca(2+)]m). In turn, [Ca(2+)]m modulates ATP and superoxide (O2(·-)) synthesis in a cold-dependent manner. We report that this fine tuning of ATP and O2(·-) levels by cooling controls the balance between keratinocyte proliferation and differentiation. Finally, to ascertain eTRPM8's role in EH in vivo we developed a new functional knockout mouse strain by deleting the pore domain of TRPM8 and demonstrated that eTRPM8 knockout impairs adaptation of the epidermis to low temperatures.
authors.affiliation: Inserm U-1003, Equipe Labellisée par la Ligue Nationale Contre le Cancer et LABEX (Laboratoire d'excellence), Université Lille1, 59655 Villeneuve d'Ascq, France; Equipe Biophotonique Cellulaire Fonctionnelle, Laboratoire de Physique des Lasers, Atomes & Molécules, Parc Scientifique de la Haute Borne, 59655 Villeneuve d'Ascq, France; gabriel.bidaux@gmail.com Natacha.Prevarskaya@univ-lille1.fr.
authors.forename: Gabriel
authors.initials: G
authors.lastname: Bidaux
authors.affiliation: Inserm U-1003, Equipe Labellisée par la Ligue Nationale Contre le Cancer et LABEX (Laboratoire d'excellence), Université Lille1, 59655 Villeneuve d'Ascq, France;
authors.forename: Anne-sophie
authors.initials: AS
authors.lastname: Borowiec
authors.affiliation: Inserm U-1003, Equipe Labellisée par la Ligue Nationale Contre le Cancer et LABEX (Laboratoire d'excellence), Université Lille1, 59655 Villeneuve d'Ascq, France;
authors.forename: Dmitri
authors.initials: D
authors.lastname: Gordienko
authors.affiliation: Inserm U-1003, Equipe Labellisée par la Ligue Nationale Contre le Cancer et LABEX (Laboratoire d'excellence), Université Lille1, 59655 Villeneuve d'Ascq, France;
authors.forename: Benjamin
authors.initials: B
authors.lastname: Beck
authors.affiliation: Inserm U-1003, Equipe Labellisée par la Ligue Nationale Contre le Cancer et LABEX (Laboratoire d'excellence), Université Lille1, 59655 Villeneuve d'Ascq, France;
authors.forename: George G
authors.initials: GG
authors.lastname: Shapovalov
authors.affiliation: Inserm U-1003, Equipe Labellisée par la Ligue Nationale Contre le Cancer et LABEX (Laboratoire d'excellence), Université Lille1, 59655 Villeneuve d'Ascq, France;
authors.forename: Loïc
authors.initials: L
authors.lastname: Lemonnier
authors.affiliation: Inserm U-1003, Equipe Labellisée par la Ligue Nationale Contre le Cancer et LABEX (Laboratoire d'excellence), Université Lille1, 59655 Villeneuve d'Ascq, France;
authors.forename: Matthieu
authors.initials: M
authors.lastname: Flourakis
authors.affiliation: Inserm U-1003, Equipe Labellisée par la Ligue Nationale Contre le Cancer et LABEX (Laboratoire d'excellence), Université Lille1, 59655 Villeneuve d'Ascq, France;
authors.forename: Matthieu
authors.initials: M
authors.lastname: Vandenberghe
authors.affiliation: Inserm U-1003, Equipe Labellisée par la Ligue Nationale Contre le Cancer et LABEX (Laboratoire d'excellence), Université Lille1, 59655 Villeneuve d'Ascq, France;
authors.forename: Christian
authors.initials: C
authors.lastname: Slomianny
authors.affiliation: Inserm U-1003, Equipe Labellisée par la Ligue Nationale Contre le Cancer et LABEX (Laboratoire d'excellence), Université Lille1, 59655 Villeneuve d'Ascq, France;
authors.forename: Etienne
authors.initials: E
authors.lastname: Dewailly
authors.affiliation: Inserm U-1003, Equipe Labellisée par la Ligue Nationale Contre le Cancer et LABEX (Laboratoire d'excellence), Université Lille1, 59655 Villeneuve d'Ascq, France;
authors.forename: Philippe
authors.initials: P
authors.lastname: Delcourt
authors.affiliation: Inserm U-1003, Equipe Labellisée par la Ligue Nationale Contre le Cancer et LABEX (Laboratoire d'excellence), Université Lille1, 59655 Villeneuve d'Ascq, France;
authors.forename: Emilie
authors.initials: E
authors.lastname: Desruelles
authors.affiliation: Inserm U-1003, Equipe Labellisée par la Ligue Nationale Contre le Cancer et LABEX (Laboratoire d'excellence), Université Lille1, 59655 Villeneuve d'Ascq, France;
authors.forename: Abigaël
authors.initials: A
authors.lastname: Ritaine
authors.affiliation: Inserm U837, Jean-Pierre Aubert Research Center, Institut pour la Recherche sur le Cancer de Lille, 59045 Lille, France;
authors.forename: Renata
authors.initials: R
authors.lastname: Polakowska
authors.affiliation: Université Lille Nord de France, Unité Environnement Périnatal et Croissance, EA (Equipe d'Acceuil) 4489, Equipe Dénutritions Maternelles Périnatales, Université Lille 1, 59655 Villeneuve d'Ascq, France;
authors.forename: Jean
authors.initials: J
authors.lastname: Lesage
authors.affiliation: Institut de Pharmacologie Moléculaire et Cellulaire, UMR7275 CNRS/Univeristé de Nice Sophia-Antipolis, Équipe Labellisée "Fondation pour la Recherche Médicale" 1 and "Excellence Laboratory Distalz," 06560 Valbonne, France.
authors.forename: Mounia
authors.initials: M
authors.lastname: Chami
authors.affiliation: Inserm U-1003, Equipe Labellisée par la Ligue Nationale Contre le Cancer et LABEX (Laboratoire d'excellence), Université Lille1, 59655 Villeneuve d'Ascq, France;
authors.forename: Roman
authors.initials: R
authors.lastname: Skryma
authors.affiliation: Inserm U-1003, Equipe Labellisée par la Ligue Nationale Contre le Cancer et LABEX (Laboratoire d'excellence), Université Lille1, 59655 Villeneuve d'Ascq, France; gabriel.bidaux@gmail.com Natacha.Prevarskaya@univ-lille1.fr.
authors.forename: Natalia
authors.initials: N
authors.lastname: Prevarskaya
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keywords: calcium; cold; eTRPM8; epidermal homeostasis; mitochondria bioenergetics