Genexpressionsprofile humaner intestinaler mikrovaskulärer Endothelzellen (HIMEC)

Abstract

Bei der Pathogenese chronisch entzündlicher Darmerkrankungen (CED) kommt den Endothelzellen der intestinalen Mikrovaskulatur eine besondere Bedeutung zu. Da Endothelzellen verschiedener Organe und Gefäße sehr heterogen sind, ist ein valides Modell für die Funktion des mikrovaskulären Endothels des Darmes nur durch Isolation und Kultur humaner intestinaler Endothelzellen (HIMEC) untersuchbar. In dieser Arbeit wurde das Genexpressionsprofil von HIMEC sowie seine Modulation durch das proinflammatorische Zytokin Tumor-NekroseFaktor α (TNF-α) -einem wesentlichen Zytokin in der Pathogenese der CED -qualitativ und quantitativ charakterisiert.Aus chirurgischen Darmresektaten isolierte HIMEC-Primärkulturen wurden nach Verifizierung ihrer endothelialen Herkunft für 4 sowie 24 Stunden mit TNF-α stimuliert, als Kontrolle dienten unstimulierte HIMEC. Nach Isolierung der Gesamt-RNA erfolgte die Expressionsanalyse mittels Gene Arrays. Die Bestätigung ausgewählter Ergebnisse erfolgte mittels quantitativer Realtime RT-PCR. Zur Analyse der speziellen Reaktion intestinaler Endothelzellen auf Stimulation mit TNF-α wurden die ermittelten spezifischen Expressionsprofile mit denen der entsprechend stimulierten mikrovaskulären Referenz-Endothelzellinie HMEC-1 verglichen.Von den nach vier-bzw. 24-stündiger Stimulation hochregulierten bzw. angeschalteten Genen sind nur 93 Gene bei beiden Zellarten gleichermaßen anzutreffen, 148 Gene werden nur in HIMEC, 199 Gene nur in der Referenzzellinie gefunden.Die meisten der in HIMEC regulierten Gene kodieren für Chemokine/Cytokine, Oberflä-chenmarker oder Zellproliferationsgene. Es zeigen sich in HIMEC mehrere bisher unbekannte Genexpressionsmuster sowie einige bislang für Endothelzellen bzw. intestinales Gewebe unbeschriebene hochregulierte Gene.Die in HIMEC durch den proinflammatorischen Mediator TNF-α differenziell regulierten neuen Kandidatengene spielen möglicherweise im Rahmen der mukosalen Entzündung eine bislang unbekannte Rolle.Tag der mündlichen Prüfung: 16. Dezember 2004