Untersuchung Sphingosin-1-Phosphat-induzierter Signalwege und ihrer Bedeutung für die Migration humaner Endothelzellen

Ehrlich, Gunter

Die Migration von Endothelzellen ist als essentieller Teilprozeß der Angiogenese ein interessantes Target für die biomedizinische Forschung. Das Phospholipid S1P ist ein potenter Stimulus für die Migration von Endothelzellen, dessen Relevanz in pathologischen Angiogeneseprozessen gezeigt wurde. S1P stimuliert Endothelzellen über die Bindung an die G-protein-gekoppelten Rezeptoren S1P1 und S1P3. Die Mechanismen der S1P-induzierten Migration sind jedoch noch nicht ausreichend aufgeklärt. Die Experimente wurden an kultivierten humanen Umbilikalvenen-Endothelzellen (HUVEC) durchgeführt. Um die Rolle einzelner Signalproteine aufzuklären, wurden spezifische Inhibitoren (TGX-221 für PI3Kβ, AS-252424 für PI3Kγ, NSC-23766 für Rac1, Akt1/2-Inhibitor für Akt und L-NAME für eNOS) eingesetzt. Zudem wurde die RNA-Interferenz-Technologie angewendet, um die Expression von PI3Kβ und PI3Kγ herunterzuregulieren. In der vorliegenden Arbeit wird zum ersten Mal gezeigt, daß eine Stimulation von humanen Endothelzellen mit S1P zur Phosphorylierung der Isoform Akt1 führt und daß PI3Kβ, nicht aber PI3Kγ die Akt1-Aktivierung vermittelt. S1P induziert auch die Phosphorylierung der eNOS. Dies erfolgt aber nur partiell über den PI3Kβ/Akt1-Signalweg. Zudem ist S1P nur ein schwacher Stimulus für die Aktivierung der eNOS, da es nur eine geringe Erhöhung von cGMP, einem Indikator für NO, bewirkt. Unsere Daten zeigen weiterhin, daß S1P die kleine GTPase Rac1 aktiviert und daß dieser Prozeß partiell sowohl durch PI3Kβ als auch durch PI3Kγ vermittelt wird. S1P führt auch zur Gi-Protein-abhängigen und Rezeptortyrosinkinase-unabhängigen Aktivierung von ERK1/2, die allerdings weder durch PI3Kβ noch durch PI3Kγ vermittelt wird. Die Migration von HUVEC wurde mit Hilfe eines Zwei-Kammer-Systems nach Boyden untersucht. Wir konnten nachweisen, daß sowohl PI3Kβ als auch PI3Kγ an der Vermittlung der Migrationsantwort beteiligt sind. Unsere Daten zeigen weiterhin, daß die Inhibition von Rac1 zu einer ausgeprägten Verminderung der S1P-induzierten Migration führt. Auch Akt1 ist an der Vermittlung der Migration nach S1P-Stimulierung beteiligt. Im Rahmen dieser Arbeit konnte weiterhin zum ersten Mal gezeigt werden, daß ERK1/2 eine wichtige Rolle bei der S1P-induzierten Migration von HUVEC haben.

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Ehrlich, Gunter: Untersuchung Sphingosin-1-Phosphat-induzierter Signalwege und ihrer Bedeutung für die Migration humaner Endothelzellen. 2009.

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