Fragestellung: Inhibitoren der Dipeptidyl-Peptidase 4 (DPP4) hemmen den Abbau von Inkretinen und verstärken dadurch die Insulinsekretion. Neben dem Inkretinabbau werden der DPP4 weitere Funktionen, auch unabhängig der Peptidaseaktivität, zugeordnet. Humane (Prä-)Adipozyten exprimieren DPP4; die Funktion in diesen Zellen ist jedoch unklar. Zur näheren Charakterisierung der DPP4-Funktion und im Hinblick auf mögliche off-target Effekte von DPP4-Inhibitoren wurden die Effekte eines DPP4-Knockdowns in humanen Präadipozyten untersucht.
Methodik: Die DPP4-Expression wurde mittels lentiviraler Transduktion von siRNA reduziert. Anschließend wurden Veränderungen im Transkriptom durch Whole-Genome DNA-Array (Agilent) Analysen und qPCR untersucht. Die Aktivität von Signalproteinen wurde anhand des Phosphorylierungsgrades im Western Blot bestimmt.
Ergebnisse: In den transduzierten Präadipozyten war die DPP4-Expression um ca. 80% reduziert. DNA-Array Analysen zeigten Veränderungen in funktionellen Genclustern, u.a. im Lipidmetabolismus, bei Zell-Zell-Interaktionen und der Proliferation. Insbesondere waren in der qPCR die Gene PPARγC1α (13-fach), PDK4 (14-fach) und FABP4 (3-fach) hochreguliert. Der Wachstumsfaktor FGF7 war um den Faktor 4 reduziert. Der PPARγ-Agonist Pioglitazon (10µM) induzierte FABP4 im Gegensatz dazu um das 190-fache, während PPARγC1α und FGF7 praktisch nicht beeinflusst wurden. Sitagliptin (DPP4-Inhibitor, 10µM) induzierte keine relevanten Änderungen der Genexpression. Außerdem waren auf Proteinlevel die basale und Insulin-induzierte MAP-Kinase-Aktivität nach DPP4-Knockdown um ca. 75% reduziert.
Schlussfolgerung: Es konnte gezeigt werden, dass DPP4 die Genexpression in humanen Präadipozyten beeinflusst. Eine Suppression der DPP4-Expression führte zur Induktion metabolischer Gene, die auf eine Differenzierung der Präadipozyten hindeuten. Für die beobachteten Effekte war offensichtlich nicht die Peptidaseaktivität der DPP4 verantwortlich. Die metabolischen Genexpressionsänderungen waren größtenteils nicht äquivalent zu denen, die von Pioglitazon induziert wurden.
