AP-1 Transkriptionsfaktoren sind möglicherweise an der Regulation der Vaskularisierung des Corpus luteum beteiligt

Einleitung: Für ein normales Follikelwachstum und eine gute Eizellreifung muss eine ausreichende Vaskularisierung hinsichtlich des Sauerstoff- und Nährstofftransports im menschlichen Ovar vorausgesetzt werden. Der reifende Follikel selbst bleibt bis zur Ovulation avaskulär, was auf regulatorische Mechanismen, die eine vorzeitige Vaskularisierung verhindern, schließen lässt. Erst mit der Entwicklung des Corpus luteum findet eine intensive Blutgefäßbildung statt. Dass die Follikelflüssigkeit Substanzen enthält, die die Expression von endothelialen Genen, welche einen Einfluss auf die Angiogenese haben, regulieren können, ist bekannt. Allerdings sind die verantwortlichen Mediatoren auf der Transkriptionsebene noch nicht charakterisiert. Da Transkriptionsfaktoren aus der AP-1-(activator protein-1)Familie in Follikelwachstum, Zelldifferenzierung und luteale Regression involviert sind, könnten sie an der Expression von Genen, welche die Angiogenese beeinflussen, mitwirken. Das Ziel unserer Forschung ist, festzustellen, ob und welche AP-1-Faktoren an der transkriptionellen Regulation dieser endothelialen Gene beteiligt sein und somit einen Einfluss auf die Vaskularisierung des Corpus luteum ausüben können.

Material und Methoden: Drei Millionen gepoolte menschliche Endothelzellen aus der Nabelschnurvene wurden pro 100mm-Zellkulturschale ausgesät. Am nächsten Tag wurde das verbrauchte Kulturmedium verworfen und durch neues Medium, das mit 30% Follikelflüssigkeit von Frauen, die sich einer In-vitro-Fertilisation unterzogen, vermischt war, ersetzt. Endothelzellen, die ohne Zusatz von Follikelflüssigkeit wuchsen, dienten als Kontrolle. Nach vier Tagen Inkubation wurden die Endothelzellen lysiert und nukleäre als auch zytoplasmatische Proteine daraus isoliert. Danach wurden die Konzentrationen der AP-1-Faktoren c-Fos, FosB, Fra-1, Fra-2, JunB, JunD und c-Jun mittels ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay) ermittelt und zwischen stimulierten und unstimulierten Endothelzellen verglichen.

Ergebnisse: Die AP-1-Transkriptionsfaktoren c-Fos, JunB, JunD und c-Jun waren in unstimulierten Kontrollzellen hauptsächlich im Zellkern zu finden, wohingegen FosB bevorzugt im Zytoplasma auftrat. Fra-1 und Fra-2 waren jedoch gleichmäßig zwischen beiden Bereichen verteilt. Die meisten dieser Faktoren zeigten eindeutige Konzentrationsänderungen in Kern und Zytoplasma zwischen mit Follikelflüssigkeit behandelten menschlichen Endothelzellen und unbehandelten Kontrollzellen. Im Kern stimulierter Endothelzellen wurden die Faktoren c-Fos, Fra-1, JunB, JunD und c-Jun signifikant um 30–58% reduziert, während die Konzentrationen von FosB und Fra-2 signifikant um 214% und 35%, verglichen zu unstimulierten Kontrollzellen, erhöht wurden. Im Zytoplasma hingegen zeigten c-Fos und Fra-1 signifikante Reduktionen von 38% und 37% in mit Follikelflüssigkeit behandelten menschlichen Endothelzellen, wohingegen FosB, JunD und c-Jun signifikante Konzentrationserhöhungen von 50–229%, im Vergleich zu unbehandelten Kontrollzellen, aufwiesen. Im Gegensatz dazu zeigten die beiden Transkriptionsfaktoren Fra-2 und JunB im Zytoplasma keine Reaktionen auf die Stimulation durch Follikelflüssigkeit.

Zusammenfassung: Die gegenwärtige Arbeit zeigt, dass AP-1-Transkriptionsfaktoren signifikante Konzentrationsänderungen aufweisen, wenn die Endothelzellen mit Follikelflüssigkeit behandelt werden. Von Follikelflüssigkeit ist bekannt, dass sie die Transkription von endothelialen Genen, welche die Angiogenese beeinflussen, regulieren kann. Unsere Resultate weisen darauf hin, dass mehrere Mitglieder der AP-1-Familie in die transkriptionelle Regulation dieser Gene in Endothelzellen involviert sein und somit die Vaskularisierung des Corpus luteum beeinflussen können.