STAT-Transkriptionsfaktoren wirken möglicherweise an der Regulation der Corpus luteum Vaskularisierung mit

Einleitung: VEGF (vascular endothelial growth factor) und seine Rezeptoren spielen bei der Ausbildung von Blutgefäßen beim Menstruationszyklus der Frau eine zentrale Rolle. Das von Granulosazellen sezernierte VEGF und weitere Mediatoren bewirken über die endothelialen VEGF-Rezeptoren nach der Ovulation eine Vaskularisierung des sich entwickelnden Corpus luteum. Es ist bekannt, dass die Follikelflüssigkeit Substanzen enthält, die die Expression von endothelialen Genen, welche einen Einfluss auf die Angiogenese haben, regulieren können. Allerdings sind die verantwortlichen Faktoren auf der Transkriptionsebene noch nicht bestimmt worden. Da Transkriptionsfaktoren aus der STAT-(signal transducers and activators of transcription) Familie unter anderem über VEGF-Rezeptoren aktiviert werden, könnten sie in die Expression von Genen, welche die Angiogenese beeinflussen, involviert sein. Das Ziel dieses Projekts ist, festzustellen, ob und welche STAT-Faktoren an der transkriptionellen Regulation dieser endothelialen Gene beteiligt sein und somit die Vaskularisierung des Corpus luteum beeinflussen können.

Material und Methoden: Drei Millionen gepoolte menschliche Endothelzellen aus der Nabelschnurvene wurden pro 100mm-Zellkulturschale ausgesät. Am nächsten Tag wurde das alte 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 Kultivierung wurden die Endothelzellen lysiert und nukleäre als auch zytoplasmatische Proteine daraus isoliert. Danach wurden die Konzentrationen der Faktoren STAT 1alpha, STAT 3, STAT 5A und 5B mittels ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay) ermittelt und zwischen stimulierten und unstimulierten Endothelzellen verglichen.

Ergebnisse: Die Transkriptionsfaktoren STAT 3 und STAT 5A dominierten im Zellkern von unstimulierten Kontrollzellen, während STAT 1alpha bemerkenswerterweise ausschließlich im Zytoplasma zu finden war. STAT 5B hingegen war gleichmäßig zwischen beiden Bereichen verteilt. Die meisten dieser Faktoren zeigten entweder im Kern oder/und im Zytoplasma eindeutige Konzentrationsänderungen zwischen mit Follikelflüssigkeit behandelten menschlichen Endothelzellen und unbehandelten Kontrollzellen. Im Kern stimulierter Endothelzellen wurden STAT 3 um 21% und STAT 5B um 26% signifikant reduziert, während STAT 5A keine Reaktion auf die Stimulierung mit Follikelflüssigkeit, verglichen zu unstimulierten Kontrollzellen, zeigte. Im Zytoplasma hingegen wiesen STAT 1alpha und STAT 3 signifikante Konzentrationssteigerungen von 56% und 58% in mit Follikelflüssigkeit behandelten menschlichen Endothelzellen auf, wohingegen STAT 5A und 5B auf eine Behandlung mit Follikelflüssigkeit, im Vergleich zu unbehandelten Kontrollzellen, nicht reagierten.

Zusammenfassung: Dieses Forschungsprojekt zeigt, dass STAT-Transkriptionsfaktoren signifikante Änderungen in der Konzentration aufweisen, wenn Endothelzellen mit Follikelflüssigkeit stimuliert werden. Von Follikelflüssigkeit ist bekannt, dass sie die Transkription von endothelialen Genen, welche einen Einfluss auf die Angiogenese haben, regulieren kann. Unsere Resultate deuten darauf hin, dass Mitglieder der STAT-Familie bei der transkriptionellen Regulation dieser Gene in Endothelzellen mitwirken und auf diese Weise einen Einfluss auf die Vaskularisierung des Corpus luteum ausüben können.