Geburtshilfe Frauenheilkd 2016; 76 - FV014
DOI: 10.1055/s-0036-1593251

FMR1-Expression und mTOR/AKT-Signalkaskade – zwei potentielle Teamplayer der Follikulogenesekontrolle in humanen Granulosazellen

J Rehnitz 1, 2, DD Alcoba 2, 3, IS Brum 3, T Strowitzki 1, PH Vogt 2
  • 1Uni-Frauenklinik Heidelberg, Abt. für Gynäkologische Endokrinologie und Fertilitätsstörungen, Heidelberg, Deutschland
  • 2Uni-Frauenklinik Heidelberg, Abt. für Gynäkologische Endokrinologie und Fertilitätsstörungen, Sektion Reproduktionsgenetik, Heidelberg, Deutschland
  • 3Laboratório de Biologia Molecular Endócrina e Tumoral, Instituto de Ciências Básicas da Saúde, Departamento de Fisiologia, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, Brasilien

Zielsetzung: Analyse einer möglicherweise gekoppelten Expression von FMR1/FMRP (Fragile X Mental Retardation 1 Gen und Protein) und der Schlüsselgene des mTOR-AKT-Signalwegs in humanen Granulosazellen.

Material und Methoden: COV434 als Modellsystem proliferierender humaner Granulosazellen während der Follikelreifung, die mit recFSH stimuliert, respektive AKT-, mTOR-spezifischen Inhibitoren (MK-2206 – 2HCL und Rapamycin) behandelt wurden. Messung der Expression von FMR1/FMRP, AKT, mTOR und S6K vor und nach Stimulation/Inhibition mittels TaqMan-Assay und ELISA. Die statistische Analyse erfolgte über Mann-Whitney-U- und T-Test bei einem Signifikanzlevel p ≤0,05.

Ergebnisse: Die AKT- und mTOR-Expressionslevel stiegen signifikant unter der proliferationsfördernden Behandlung mit recFSH (p = 0,05 und p = 0,015). S6K und FMR1 zeigten hingegen eine signifikante Expressionsminderung (p = 0,05 und p = 0,031). Nach Inkubation der Granulosazellen mit mTOR/AKT-spezifischen Inhibitoren erhöhten sich sowohl die Genexpression von S6K (p = 0,003/p = 0,016) als auch von FMR1 (p = 0,003/p = 0,001) signifikant. Beide Behandlungen (Stimulation und Inhibition) führten aber auf Proteinebene zu einem Anstieg von FMRP, was durch eine Entkopplung der normalerweise via mRNA-Feedback-Mechanismus regulierten FMR-Proteinexpression erklärbar wäre. Somit beeinflusst der mTOR/AKT-Signalweg potentiell die FMRP-Expression.

Zusammenfassung: Unsere Ergebnisse zeigen eine mögliche Interaktion des Eizellreservemarkers FMR1/FMRP mit dem an der Erhaltung des Follikelpools beteiligten mTOR-AKT-Signalweg im humanen Granulosazellmodell. S6K, ein Endpunkt im AKT/mTOR Signalweg, und FMR1 zeigen dabei ein analoges Expressionverhalten auf mRNA-Ebene unter FSH-stimulierter Granulosazellproliferation und nach Inhibierung von AKT und mTOR. Interessanterweise scheint zudem der FMR1-mRNA-FMRP-Feedbackmechanismus durch Rapamycin entkoppelt zu werden. Die Ergebnisse legen erstmals im humanen Granulosazellmodell ein potentielles „Teamplay“ zweier möglicher Hauptregulatoren der Follikulogenese und ovariellen Reserve nahe.