Das synthetische Chaperon 4-PBA führt zur Akut-Phase-Reaktion in einem HBs-transgenen Maus-Modell

Einleitung: In HBs-transgenen Mäusen akkumuliert das Hepatitis B Hüllprotein (HBsAg) im endoplasmatischen Retikulum der Hepatozyten. Durch die Ansammlung fehlgefalteter Proteine kommt es zu ER Stress, auf den die Zellen mit der Unfolded Protein Response reagieren.

Ziel: Da ER Stress und fehlgefaltete Proteine für einen Teil der Leberpathologie bei chronischer Hepatitis B verantwortlich gemacht werden, wurde im Maus-Modell geprüft, ob sich der ER Stress durch die Behandlung mit dem synthetischen Chaperon 4-Phenylbutyrat (4-PBA) vermindert.

Methoden: 12 Wochen alte HBs-transgene Mäuse auf genetischen BALB/c Hintergrund wurden für den Zeitraum von einer Woche und acht Wochen mit 4-PBA behandelt. Die behandelten Mäuse wurden mit unbehandelten HBs-transgenen Kontrollen sowie BALB/c Wildtypen verglichen. Analysiert wurden Seren und Lebern mittels Microarray, quantitative Real-Time PCR (qRT-PCR), Western Blot und Immunhistochemie.

Ergebnis: Die Microarray Analyse zeigte eine Induktion von Akut-Phase-Proteinen wie Lipocalin 2 (Lcn2) und Serumamyloid A (SAA) unter PBA Behandlung, was mittels qRT-PCR bestätigt wurde. Auch im Serum wurde der Lipocalin 2 Anstieg auf Proteinebene vermehrt nachgewiesen. Insbesondere männliche, PBA behandelte Mäuse wiesen hierbei die höchsten Lipocalin 2 Expressionslevel auf. Das gleiche Induktionsmuster zeigte sich in einem bekannten Upstream-Element von Lcn2, dem Transkriptionsfaktor STAT3. Immunhistochemisch wurde gezeigt, dass sich Lcn2 unter achtwöchiger Behandlung stärker in den Hepatozyten um das Periportalfeld anreichert als in Proben unbehandelter Kontrollen und unter einwöchiger Behandlung. Die Genregulation verschiedener inflammatorischer Zytokine wie CCL-3, CXCL-1 und MCP-1 wurde transient durch PBA induziert und langfristig unterdrückt.

Abb. 1: Western Blot Analysen von Lipocalin 2 und pSTAT3

Schlussfolgerung: Das synthetische Chaperon 4-PBA führt in HBs-transgenen Mäusen zu einer Akut-Phase-Antwort, die insbesondere bei männlichen Mäusen mit zunehmender 4-PBA Behandlung ansteigt. Der Anstieg des Akut-Phase-Proteins Lcn2 im Serum deutet auf eine systemische Reaktion nach Behandlung mit PBA. Die Korrelation der Aktivierung von Lcn2 und STAT3 lässt auf einen zugrundeliegenden Signalweg schließen. Lipocalin 2 könnte als sensitiver Parameter für Leberzellschäden eine Rolle spielen.