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DOI: 10.1055/s-0035-1551761
Seneszenzstimuli und Hypoxie induzieren LOXL2 und HIF1alpha Expression und führen zur Repression von E-Cadherin in Gallengangsepithelzellen
Hintergrund:
In Primär Sklerosierender Cholangitis (PSC) weisen Gallengangsepithelzellen Charakteristika einer zellulären Seneszenz auf [Tabibian JH et al Hepatology 2014]. Die progressive periduktale Fibrose bei PSC führt zu einer relativen Hypoxie der Gallengangsepithelzellen. Vorarbeiten unserer Gruppe zeigten eine Überexpression von Lysyl-Oxidase-like-Protein 2 (LOXL2) bei Tiermodellen für PSC und bei
humaner PSC.
Hypothese:
Seneszenz und Hypoxie führen zur Induktion von LOXL2 und Hypoxia-inducible Faktor1-alpha (HIF1-alpha) und in weiterer Folge zur Repression von E-Cadherin.
Methoden:
Immortalisierte, murine Gallengangsepithelzellen (erhalten von Dr. Ueno, Japan) wurden unter Standardbedingungen in Kultur gebracht. Nach Erreichen von 50 – 60% Konfluens wurden die Zellen mit Stimulatoren von zellulärer Senseszenz, 100mM H2O2, 20µM 22-Hydroxycholesterol, 20µM (5α)-cholestane-3,5,6-triol (Triol), sowie mit 10 ng/ml Transforming Growth Factor-beta (TGF-beta) und Lipopolysaccharides (LPS) für bis zu 5 Tage behandelt. mRNA-Konzentrationen von LOXL2 und E-Cadherin wurden unter Standardbedingungen, nach Stimulation mit den entsprechenden Reagenzien sowie nach Kultivierung der Gallengangsepithelzellen
unter hypoxischen Bedingungen (5% und 1% O2) gemessen. Zudem wurden Immunfluoreszenz-Doppelfärbungen von behandelten und unbehandelten Zellen mit den Antikörpern gegen LOXL2 (erhalten von Gilead Sciences, Foster City, Vereinigte Staaten von Amerika), E-Cadherin und HIF1-alpha durchgeführt.
Ergebnisse:
Seneszenzstimuli, wie H2O2 und Triol, führen zu einer signifikanten Erhöhung der mRNA-Level von LOXL2 verglichen mit den unter Standardbedingungen kultivierten Gallengangsepithelzellen (4.8-fach erhöht in den Triol-behandelten Zellen, p < 0,001; 5.5-fach erhöht in H2O2-behandelten Zellen, p < 0,001). Hypoxie induziert die membranständige Expression von LOXL2 sowie die nukleäre Expression von HIF1-alpha auf Proteinebene. Sowohl Seneszenzstimuli also auch
Hypoxie führen zur Repression von E-Cadherin auf Proteinebene.
Schlussfolgerungen:
Seneszenz und Hypoxie führen zu einer Induktion von LOXL2 und HIF1-alpha und zur Repression von E-Cadherin und in weiterer Folge davon zu erhöhter Durchlässigkeit von Gallengängen. Weiterführende, mechanistische Untersuchungen mittels siRNA-Blockade von LOXL2 sind
Gegenstand laufender Untersuchungen in unserem Labor.