Dokument: Differentielle Expression von Sphingosin-1-Phosphat-Rezeptoren in hepatischen Sternzellen

Titel:	Differentielle Expression von Sphingosin-1-Phosphat-Rezeptoren in hepatischen Sternzellen
Weiterer Titel:	Differential expression of sphingosine-1-phosphate receptors in hepatic stellate cells
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=62401
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20230419-105820-9
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Loon, Elena [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 18,75 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 12.04.2023 / geändert 12.04.2023
Beitragende:	Prof. Dr. Bock, Hans [Gutachter] Prof. Dr. Picker, Olaf [Gutachter]
Dewey Dezimal-Klassifikation:	600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibungen:	Hepatische Sternzellen (HSCs) sind vor allem für ihren Beitrag zur Fibrose bei chronischen Lebererkrankungen bekannt, sie unterstützen aber auch maßgeblich die Regeneration von Lebergewebe durch die Freisetzung von trophischen Faktoren und eine Differenzierung in Leberepithelzellen. Aufgrund dieser Eigenschaften und ihrer unterstützenden Funktion für die fetale Hämatopoese wurden HSCs von unserer Arbeitsgruppe als mesenchymale Stammzellen (MSCs) identifiziert. Für Prozesse der Proliferation und Differenzierung nach einer Leberverletzung verlassen HSCs ihren Ruhezustand und werden aktiviert. Dieser Aktivierungsprozess wird von grundlegenden Veränderungen in ihrem Expressionsprofil und dem Auftreten von MSC-Markern wie Nestin und nerve/glial antigen 2 (NG2) begleitet. Frühere Studien an MSCs legen nahe, dass die Sphingosin-1-Phosphat-Rezeptor-Subtypen (S1PR) unterschiedliche Funktionen in MSCs haben. S1PR1 und 3 sind demnach an der Zellproliferation beteiligt, während der S1PR2 mit der Zelldifferenzierung assoziiert zu sein scheint. Die S1PR1-3 wurden bereits in HSCs als MSCs der Leber identifiziert und scheinen mit der Progression der Leberfibrose assoziiert zu sein. Es ist jedoch derzeit unklar, durch welche Signalwege die S1PR reguliert werden und ob der S1PR4 und 5 auch von HSCs exprimiert werden. Diese Fragen wurden in der vorliegenden Studie anhand von isolierten HSCs und Lebergewebe von Ratten untersucht. Die Expression aller fünf S1PR wurde in HSCs nachgewiesen. Mit der Aktivierung von HSCs in Kultur nahm die Expression der S1PR ab, mit Ausnahme des S1PR2. Platelet-derived growth factor-BB (PDGF-BB), das proliferativ auf HSCs wirkt, erhöhte die Expression des S1PR1 und 3, der eine Reduktion der mRNA des S1PR4 und 5 gegenüberstand. Die Hochregulierung des S1PR1 und 3 konnte durch die Zugabe eines TGF-βRI/II (transforming growth factor β receptor I/II)-Inhibitors (LY2109761) weiter verstärkt werden. TGF-β1 wirkt dem PDGF-Rezeptor (PDGFR)-Signalweg entgegen und fördert die Differenzierung der Zellen zu Myofibroblasten. Die Behandlung von HSCs mit verschiedenen Mitgliedern der TGF-β-Familie hatte keine wesentlichen Auswirkungen auf die Expression der S1PR. Der S1PR2 ließ sich durch Interleukin-1β heraufregulieren, was auf eine mögliche Funktion des S1PR2 im Zusammenspiel zwischen Immunsystem und HSC-Aktivierung schließen lässt. Zusammenfassend wurden PDGF-BB-, TGF-β-, und Interleukin-1β-vermittelte Signalwege identifiziert, die die Expression der S1PR1-5 in HSCs kontrollieren. Unsere Ergebnisse weisen auf eine differentielle Expression und Regulationsmechanismen von S1PR1/3 und S1PR4/5 hin, welche entweder die Zellproliferation oder die Zelldifferenzierung als konkurrierende Prozesse zu begünstigen scheinen. Hepatic stellate cells (HSCs) are mainly known for their contribution to fibrosis in chronic liver diseases, but they also critically support the regeneration of liver tissue after injury by the release of trophic factors and differentiation into liver epithelial cells. Based on these properties and their supportive function for fetal hematopoiesis, HSCs were classified as mesenchymal stem cells (MSCs) by our research group. For the initiation of cell proliferation and differentiation after liver injury, HSCs leave their quiescent state and become activated. This activation process is accompanied by fundamental changes in their expression profile and the appearance of MSC markers such as nestin and nerve/glial antigen 2 (NG2). Previous studies on MSCs suggest that sphingosine-1-phosphate receptor subtypes (S1PR) have differential functions in MSCs. S1PR1 and 3 are involved in cell proliferation, whereas S1PR2 seem to be associated with cell differentiation. The S1PR1-3 have already been identified in HSCs as liver-resident MSC and seem to be associated with liver fibrosis progression. However, it is currently unclear which signaling pathways regulate the S1PRs and whether S1PR4 and 5 are also expressed by HSCs. These questions were addressed by the present study using isolated HSCs and liver tissue from rats. All five S1PRs were detected in HSCs, including S1PR4 and 5. During activation of HSCs in culture, the expression of S1PRs decreased except for S1PR2. Platelet-derived growth factor-BB (PDGF-BB) triggered HSC proliferation and increased S1PR1 and 3 expression accompanied by S1PR4 and 5 mRNA regression. The upregulation of S1PR1 and 3 could be further enhanced by addition of a TGF-βRI/II (transforming growth factor β receptor I/II) inhibitor (LY2109761). TGF-β1 can counteract PDGF receptor (PDGFR) signaling and facilitates cell differentiation into myofibroblasts. However, treatment of HSCs with several TGF-β family members had no significant effect on S1PR expression. S1PR2 was upregulated by interleukin-1β, indicating a possible function of S1PR2 in the interplay between the immune system and HSC activation. In conclusion, signaling cascades that control S1PR1-5 expression in HSCs, such as PDGF-BB, TGF-β and interleukin-1β mediated pathways were identified. Our results indicate differential expression and regulatory mechanisms of S1PR1/3 and S1PR4/5, which seem to be either involved in cell proliferation or differentiation of HSCs.
Lizenz:	Dieses Werk ist lizenziert unter einer Creative Commons Namensnennung 4.0 International Lizenz
Fachbereich / Einrichtung:	Medizinische Fakultät
Dokument erstellt am:	19.04.2023
Dateien geändert am:	19.04.2023
Promotionsantrag am:	21.07.2022
Datum der Promotion:	30.03.2023