Z Gastroenterol 2011; 49 - P2_93
DOI: 10.1055/s-0030-1269610

Die zytokin-unabhängige Proliferation von Maushepatozyten wird durch die Transkriptionsfaktoren ETF, E2F and SP-1 beeinflusst

S Zellmer 1, W Schmidt-Heck 2, P Godoy 3, H Weng 4, C Meyer 4, T Lehmann 1, T Sparna 5, W Schormann 3, S Hammad 3, C Kreutz 6, J Timmer 6, F von Weizsäcker 7, P Thürmann 8, I Merfort 5, R Guthke 2, S Dooley 4, JG Hengstler 3, R Gebhardt 1
  • 1Institut für Biochemie, Medizinische Fakultät der Universität Leipzig, Leipzig
  • 2Leibniz-Institut für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie - Hans-Knöll-Institut, Jena
  • 3Leibniz Research Centre for Working Environment and Human Factors, Dortmund
  • 4Medizinische Fakultät Mannheim der Universität Heidelberg, II. Medizinische Klinik, Mannheim, Deutschland
  • 5Institut für Pharmazeutische Wissenschaften der Universität Freiburg, Freiburg
  • 6Center for Biological Signalling Studies (BIOSS), Universität Freiburg, Freiburg
  • 7Schlosspark-Klinik Berlin, Humbold Universität, Berlin
  • 8Philipp Klee-Institut für Klinische Pharmakologie, Wupperthal

Einleitung: Die der Leberregeneration zugrunde liegenden zellulären Mechanismen werden seit vielen Jahren intensiv untersucht. Bis heute ist das „priming“ der Zellen, der Übergang aus der G0 in die G1 Phase nicht vollständig verstanden. Ziel der Arbeit war es, die Mechanismen zu charakterisieren, die eine zytokin-unabhängige Proliferation auslösen.

Material und Methode: Maushepatozyten (C57/Bl6) wurden über 72h als Monolayer auf Kollagen kultiviert. Es wurden Genexpressionsanalysen durchgeführt, TF angereichert und quantifiziert, der BrdU-Einbau gemessen, immunhistochemisch pERK1/2, E2F und SP1 angefärbt. Diese Arbeiten wurden durch bioinformatische Analysen vorbereitet und unterstützt.

Ergebnisse: Die Kulturen wiesen eine hohe zytokin-unabhängige Grundproliferation aus (20%). Gene des Metabolismus waren herunterreguliert. Gene des MAPK Signalwegs und des Zellzyklus dagegen hochreguliert. Bei diesen Genen traten TF-Bindungsstellen für ETF, E2F1 and SP-1, die alle MAPK reguliert sind, gehäuft auf. Die nukleäre Konzentration dieser TF nahm während der Kultivierung zu. Während der ersten 48h trat parallel zum BrdU-Einbau eine zeitabhängige ERK1/2 Phosphorylierung auf. Hemmstoff-Studien zeigten, dass dieser zytokin-unabhängige BrdU Einbau durch den MAPK Signalweg gesteuert wird. Auch in vivo leiten ähnliche Mechanismen eine zytokin-unabhängige Proliferation ein. Nach einer CCl4 Vergiftung weisen perizentrale Hepatozyten phosphoryliertes ERK1/2 auf und zeigen eine verstärkte Expression von SP-1 und E2F1.

Zusammenfassung: Die Kultivierung von Maushepatozyten auf Kollagen führt zu einer zytokin-unabhängigen Aktivierung des MAPK Signalwegs. Unter dem Einfluss der TF E2F1 und SP-1 werden metabolische Gene herunterreguliert und Gene des Zellzyklus heraufreguliert. Eine ähnliche Regulation, aber auf einer deutlich kürzeren Zeitskala, tritt in vivo nach Leberschädigung auf.

CCl4 - ChIP - MAPK signaling - Microarray - Regeneration - partielle Hepatektomie