Dokument: Regulation der Sphingosin-Kinase 1 (SPHK1) durch den aktivierten Gerinnungsfaktor X (FXa) und den Protease-aktivierten Rezeptor 2 (PAR-2) in glatten Gefäßmuskelzellen

Titel:	Regulation der Sphingosin-Kinase 1 (SPHK1) durch den aktivierten Gerinnungsfaktor X (FXa) und den Protease-aktivierten Rezeptor 2 (PAR-2) in glatten Gefäßmuskelzellen
Weiterer Titel:	Regulation of sphingosin-kinase 1 (SPHK1) by activated coagulation factor X and the protease activated receptor 2 (PAR2) in human smooth muscle cells.
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=27504
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20131104-083708-0
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Dipl. Biol. Böhm, Andreas [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 3,86 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 28.10.2013 / geändert 28.10.2013
Beitragende:	Prof. Dr. med. Rauch, Bernhard [Gutachter] Prof. Dr. Ernst, Joachim F. [Gutachter]
Stichwörter:	SPHK1, PAR, S1P, Coagulation
Dewey Dezimal-Klassifikation:	500 Naturwissenschaften und Mathematik » 570 Biowissenschaften; Biologie
Beschreibungen:	Nach einer Verletzung führt die Bindung des Gerinnungsproteins Faktor-X (FX) an tissue factor im Komplex mit Faktor-VIIa zur Bildung von aktiviertem FX (FXa) und somit zur Aktivierung der Blutgerinnung. Neben seiner Bedeutung als zentraler Gerinnungsprotease übt FXa über G-Protein-gekoppelten Rezeptoren, die Protease-aktivierten Rezeptoren PAR-1 und PAR-2, direkte Effekte in den Zellen der Gefäßwand aus. FXa reguliert die Transkription proentzündlicher und proliferativer Gene und kann hierüber zu proliferativen Prozessen in der Gefäßwand wie Atherosklerose und Gefäßverdickung nach Verletzung beitragen. Ein zentraler und erst jüngst untersuchter Regulator von Entzündungsprozessen ist das Signallipid Sphingosin-1-Phosphat (S1P). Die vorliegende Arbeit untersucht den Einfluss von FXa auf die Expression des S1P-bildenden Enzyms SPHK1 in aortalen glatten Gefäßmuskelzellen des Menschen. FXa indiziert PAR-1/-2-vermittelt die Expression der SPHK1 in vitro sowohl auf mRNA- als auch auf Proteinebene. Erstmals wurde FX/FXa auch innerhalb atherosklerotischen Läsionen der humanen A. Carotis nachgewiesen und zwar in muskelzell-reichen Arealen der Plaques und in Kolokalisation mit SPHK1 sowie PAR-1 und PAR-2. In nachfolgenden Untersuchungen zeigte sich, dass insbesondere eine Aktivierung von Rho A und klassischer PKC-abhängiger intrazellulärer Signalwege die Expression der SPHK1 regulieren. Die FXa-induzierte Expression der SPHK1 ging mit einer mittels HPLC und Dünnschichtchromatographie gemessenen verstärkten Synthese und Freisetzung von S1P einher. Phänotypisch reagierten FXa-stimulierte Gefäßmuskelzellen mit einer deutlich verstärkten Migration und DNA Synthese im Vergleich zu unbehandelten Zellen. Dieser Effekt konnte sowohl durch Inhibitoren des Rho A und des PKC Signalweges als auch durch eine Herabregulation der SPHK1-Genexpression mittels spezifischer siRNA vermindert werden. Weitere Befunde legen nahe, dass die Wirkung von FXa auf die SPHK1 teils auf mRNA-stabilisierende Effekten beruht. Hingegen zeigten die S1P-abbauenden Enzyme S1P Phosphatase-1 und S1P Lyase keine Veränderungen in ihren Expressionsprofilen. Zusammengenommen belegen diese Daten erstmals die Bedeutung der SPHK1-Expression und S1P-Bildung für Migration und Proliferation von Gefäßmuskelzellen nach Stimulation durch FXa. Dies legt einen bislang unbekannten direkten Einfluss des Gerinnungssystems auf den ubiquitären Entzündungsmodulator S1P offen. Binding of the coagulation protein factor-X (FX) to tissue factor after vascular injury in complex with factor-VIIa leads to generation of the activated factor-X (FXa) and thus to activation of blood coagulation. Besides its role as central coagulation protease, FXa exerts direct cellular actions at the vessel wall via the protease-activated receptors PAR-1 and PAR-2. FXa regulates transcription of proinflammatory and proliferative genes and can thereby contribute to proliferative vascular processes such as atherosclerosis and restenosis after vascular injury. A central and just recently emerging regulator of inflammation is the lipid signaling molecule sphingosine-1-phosphate (S1P). The present thesis investigates the impact of FXa for expression of the S1P generating enzyme SPHK1 in human aortic vascular smooth muscle cells (SMC). FXa induces PAR-1/-2 mediated expression of SPHK1 in vitro as well at the level of mRNA and as protein. For the first time, FX/FXa was also detected within atherosclerotic lesions of human carotid artery specimen in SMC-rich areas and in co-localization with SPHK1 and PAR-1 and PAR-2. Consecutive experiments indicated an involvement of Rho A and of classical PKC signaling pathways in the expression of SPHK1. FXa-induced expression of SPHK1 was accompanied by increased synthesis and release of S1P as determined by HPLC and thin layer chromatography. Phenotypically, FXa stimulated SMC responded with increased cell migration and DNA synthesis compared to control cells. This effect was attenuated by inhibition of Rho A and PKC signaling as well as after by downregulation of SPHK1 expression with specific siRNA. Additional results suggest that the effect of FXa on SPHK1 expression in part was due to mRNA stabilization. In comparison, no changes in the expression profiles of the S1P degrading enzymes S1P phosphatase-1 of S1P lyase were obvious. Taken together, these data suggest for the first time an effect of SPHK1 expression and S1P synthesis for migration and proliferation of SMC after stimulation with FXa. This reveals a to date unknown direct connection between the coagulation system and the ubiquitous inflammatory modulator S1P.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Medizinische Fakultät » Institute » Institut für Pharmakologie und Klinische Pharmakologie
Dokument erstellt am:	04.11.2013
Dateien geändert am:	04.11.2013
Promotionsantrag am:	26.08.2013
Datum der Promotion:	17.10.2013