Dokument:
Testosterone- and Estradiol-Induced Nongenomic Signaling through
Surface Receptors in Macrophages
| Titel: | Testosterone- and Estradiol-Induced Nongenomic Signaling through Surface Receptors in Macrophages | |||||||
| URL für Lesezeichen: | https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=2211 | |||||||
| URN (NBN): | urn:nbn:de:hbz:061-20020513-000211-6 | |||||||
| Kollektion: | Dissertationen | |||||||
| Sprache: | Englisch | |||||||
| Dokumententyp: | Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation | |||||||
| Medientyp: | Text | |||||||
| Autor: | Guo, Zhiyong [Autor] | |||||||
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| Beitragende: | Prof. Dr. Wunderlich, Frank [Gutachter] Prof. Dr. Wagner, Rolf [Gutachter] | |||||||
| Stichwörter: | Testosteron, Estradiol, Makrophagen, nichtgenomische,Membranrezeptoren, Ca2Testosterone, Estradiol, macrophages,nongenomic,membrane receptors, Ca2+ | |||||||
| Dewey Dezimal-Klassifikation: | 500 Naturwissenschaften und Mathematik » 570 Biowissenschaften; Biologie | |||||||
| Beschreibungen: | Gemäß der vorherrschenden Lehrmeinung wirken Steroidhormone
ausschließlich durch genomische Signalwege, die durch
intrazelluläre Steroidhormonrezeptoren vermittelt werden. Aber es
gibt eine wachsende Zahl an Befunden, die zeigen, daß Steroide auch
auf nichtgenomische Signalwege wirken können, und dies nicht nur
mittels intrazellulärer Steroidhormonrezeptoren, sondern auch
über spezifische unkonventionelle Membran-rezeptoren. Die vorliegende
Studie wurde durchgeführt, um sowohl die Existenz von
Membranrezeptoren für Testosteron (T) und 17 beta-Estradiol (E2) in
Maus-Makrophagen der Zellinien RAW 264.7 und IC-21 als auch die Rolle
dieser Hormone in nichtgenomischen Signalwegen, der Genexpression und der
Zellfunktion zu untersuchen. Beide Makrophagen-Zellinien exprimieren keinen intrazellulären Androgenrezeptor (iAR) und keinen intrazellulären Estrogenrezptor (iER) , wohl aber iER. Fura-2-beladene Makrophagen antworten auf T und E2 mit einem schnellen Anstieg der freien intrazellulären Kalzium-Konzentration ([Ca2+]i). Diese Erhöhung der [Ca2+]i kann weder durch Cyproteron, einem Blocker für klassische iAR, noch durch Tamoxifen, Raloxifen und ICI 182,780, Blocker für klassische iER, unterbunden werden, sondern werden durch unkonventionelle Membran-Androgenrezeptoren (mAR) und Membran-Estrogenrezeptoren (mER) vermittelt. Pharmakologische Untersuchungen mit dem G-Protein-Blocker Pertussistoxin (PTX) und dem Phospholipase C (PLC)-Inhibitor U-73122 legen nahe, daß es sich bei diesen Rezeptoren um Membranrezeptoren handelt, welche über PTX-sensitive G-Proteine an PLC gekoppelt sind. Wenn auch die molekulare Struktur dieser Membranrezeptoren noch nicht aufgeklärt ist, so k& Um eine mögliche Rolle des T- und E2-induzierten Anstiegs der [Ca2+]i auf die Genexpression zu untersuchen, wurde ein c-fos-Promotor-Reportergen-Konstrukt transient oder stabil direkt in RAW 264.7 Makrophagen transfiziert. Die T- oder E2-induzierte Erhöhung der [Ca2+]i konnte jedoch alleine den c-fos-Promotor in Makrophagen nicht signifikant aktivieren. Ebenso war keine spezifische Aktivierung der drei MAPK-Familien ERK1/2, JNK/SAPK und p38 nach alleiniger Stimulation mit T und E2 zu beobachten. Allerdings haben die T- und E2-induzierten Anstiege der [Ca2+]i eine spezifische Wirkung auf die Genexpression im Kontext mit einer Lipopolysaccharid (LPS)-induzierten Aktivierung von genotropischen Signalwegen: T reguliert spezifisch die LPS-induzierte Aktivierung des c-fos-Promotors, der p38-MAPK und der NO-Produktion herunter, während E2 die LPS-induzierte Aktivierung des c-fos-Promotors, der p38-MAPK und der NO-Produktion hochreguliert. Beim Kälberserum (FCS)-induzierten genotropischen Signal Die vorliegende Studie zeigt zum ersten Mal eine Wechselwirkung zwischen Geschlechtshormon-induziertem nichtgenomischem Ca2+-Signalweg und dem LPS- und FCS-induzierten genotropischen Signalweg in Makrophagen. Die hoch- und runterregulatorischen Effekte von T und E2 auf den LPS-Signalweg spielen möglicherweise eine Rolle bei der erhöhten Inzidenz von Autoimmunerkrankungen bei Frauen und der erhöhten Suszeptibilität von Männern für Infektionskrankheiten. According to the prevailing view, steroid hormones exclusively function through a genomic fashion mediated by the intracellular cognate steroid receptors. However, an increasing number of reports show that steroids can also act through nongenomic pathways mediated not only by intracellular steroid receptors but also specific unconventional membrane receptors. This study is aimed at investigating the existence of membrane receptors for testosterone (T) and 17 beta-estradiol (E2) in mouse macrophages of the cell line RAW 264.7 and IC-21 as well as their roles in nongenomic pathways, gene expression and cell functioning. Both macrophage cell lines lack intracellular androgen receptor (iAR) and intracellular estrogen receptor (iER) , but contain iER. Fura-2 loaded macrophages respond to T and E2 with rapid rises in intracellular free calcium concentration ([Ca2+]i). These rises in [Ca2+]i cannot be inhibited by cyproterone, a blocker for classical iAR, as well as tamoxifene, raloxifen and ICI 182,780, blockers for classical iER, but rather are mediated through unconventional membrane androgen receptors (mAR) and membrane estrogen receptors (mER), respectively. Pharmacological approaches using the G-protein blocker pertussis toxin (PTX) and the phospholipase C (PLC) inhibitor U-73122 suggest that these receptors belong to that class of membrane receptors which are coupled to PLC via PTX sensitive G-proteins. Although still not characterized in molecular terms, these membrane receptors can be localized as specific surface binding sites for T-BSA-FITC and E2-BSA-FITC by confocal laser scanning microscopy In order to examine a possible role of the T- and E2-induced rise in [Ca2+]i on gene expression, a c-fos promoter reporter gene construct was transiently or stably transfected into RAW 264.7 macrophages. The increases in [Ca2+]i induced by T and E2 cannot significantly activate the c-fos promoter in macrophages directly. Also, no significant activation of the three MAPK families ERK1/2, JNK/SAPK and p38 can be observed following T- and E2-stimulation alone. However, both T- and E2-induced rises in [Ca2+]i have specific effects on gene expression in context with lipopolysaccharide (LPS)-induced genotropic signaling: T specifically down-regulates LPS-induced activation of c-fos promoter, p38 MAPK and NO-production and, conversely, E2 up-regulates LPS-induced activation of c-fos promoter, p38 MAPK and NO-production. In fetal calf serum (FCS)-induced genotropic signaling, the situation is reversed, i.e. T augments and E2 suppresses the activation of c-fos promoter and ERK1/2. This study demonstrates, for the first time, a cross-talk between the sex hormone-induced nongenomic Ca2+ signaling and the genotropic signaling induced by LPS and FCS in macrophages. The down- and up-regulatory effects of T and E2 on LPS signaling of macrophages through nongenomic Ca2+ signaling might play a role in the increased female incidence for autoimmune diseases and the increased susceptibility of males to infectious diseases. | |||||||
| Lizenz: |  Urheberrechtsschutz | |||||||
| Fachbereich / Einrichtung: | Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät » WE Biologie | |||||||
| Dokument erstellt am: | 13.05.2002 | |||||||
| Dateien geändert am: | 12.02.2007 | |||||||
| Promotionsantrag am: | 13.05.2002 | |||||||
| Datum der Promotion: | 13.05.2002 |
