Bedeutung und Regulation von Apolipoprotein J in atherosklerotischen Läsionen

Apolipoprotein J (ApoJ) ist ein heterodimeres sekretiertes Glycoprotein, welchem sowohl antiapoptotische als auch antiinflammatorische Eigenschaften zugeschrieben werden. Es wird unter vielen pathophysiologischen Zuständen verstärkt exprimiert. Dazu zählen viele Krankheiten wie z.B. Krebs, M. Alzheimer, Creuzfeldt Jakob und Atherosklerose. Die vorliegende Arbeit befasst sich zum Einen mit der Funktion von ApoJ bei Atherosklerose und zum Anderen mit der Regulation von ApoJ durch in atherosklerotischen Läsionen vorkommende Bestandteile. Für die Untersuchungen der Funktion von ApoJ bei der Atherosklerose wurde die „Mainzer Hypothese“ zugrunde gelegt, die davon ausgeht, dass enzymatisch verdautes LDL (high density lipoprotein) (E-LDL) ursächlich für die Entstehung von atherosklerotischen Läsionen ist. In der vorliegenden Arbeit konnte gezeigt werden, dass ApoJ zwar an E-LDL bindet, nicht aber an natives LDL und dass durch diese Bindung die zytotoxische Wirkung von E-LDL auf glatte Muskelzellen der Ratte unterdrückt wird. Mittels Annexinfärbung und Caspase-Messung konnte gezeigt werden, dass ApoJ in diesem Fall eine antiapoptotische Funktion aufweist. Durch immunhistochemische Untersuchungen an humanen Gewebsschnitten aus frühen atherosklerotischen Läsionen konnte eine Kolokalisation von ApoJ und E-LDL nachgewiesen werden. Diese Ergebnisse unterstreichen die Mainzer Hypothese. Durch eine Behandlung von glatten Muskelzellen der Ratte mit den Lipoproteinen LDL/E-LDL und nekrotischen Zellen sollte die Regulation von ApoJ durch in atherosklerotischen Läsionen vorhandenen Stimuli untersucht werden. Frühere Arbeiten unserer Arbeitsgruppe konnten bereits zeigen, dass eine Behandlung mit nekrotischen Zellen zu einer vermehrten Expression der ApoJ-mRNA führt und dass diese Regulation in Korrelation mit der Expression von Toll-like Rezeptoren (TLR) der verschiedenen Zellen steht. In dieser Arbeit konnte RNA aus nekrotischen Zellen als ApoJ-induzierende Komponente identifiziert werden. Durch Inhibition der TLR3-Signalwege konnten erste Hinweise darüber gewonnen werden, über welche Signaltransduktionswege die ApoJ Regulation erfolgt. Eine Behandlung der Zellen mit E LDL und LDL hingegen führte zu einer Repression der ApoJ-Sekretion. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass in atherosklerotischen Läsionen sowohl ApoJ induzierende wie auch repremierende Stimuli vorhanden sind.Apolipoprotein J (apoJ) is a secreted glycoprotein with antiapoptotic and anti-inflammatory properties that is involved in many patho-physiological situations like cancer, M. Alzheimer, Creuzfeld Jakob desease and atherosclerosis. This work deals with the function and regulation of apoJ in atherosclerosis. All experiments were done for the background on the “Mainzer hypothesis”, that postulated enzymatically modified LDL (high density lipoprotein) as the reason for the development of atherosclerosis. The present study shows, that apoJ binds to and reduces the cytotoxic properties of enzymatically modified LDL (E-LDL) on rat vascular smooth muscle cells (VSMC). By annexin V- staining and caspase measurement it was shown that E-LDL induces apoptotic cell death of VSMC and that apoJ acts as apoptosis inhibitor. Furthermore a colocalisation of apoJ and E-LDL in human atherosclerotic lesions could proved by immunhistochemistry. These results support the “Mainzer hypothesis”. By treating vascular smooth muscle cells with the lipoproteins LDL/E-LDL and necrotic cells the regulation of apoJ by stimuli from atherosclerotic lesions should be investigated. Previous work by our group could show that exposure to necrotic cell induces apoJ-mRNA expression in VSMC and rat-fibroblasts. This regulation correlates with the expression of Toll-like receptors of the different cell lines. By RNase treatment of the different stimuli it could be shown that RNA is one component of necrotic cells which induces apoJ-expression. Inhibition of TLR3 signal transduction pathways with two different inhibitors give first indices, that the two transcription factors IRF-3 and NF-κb are involved in apoJ regulation. In contrast incubation of VSMC with lipoproteins reduces the ApoJ-expression. These results show that in atherosclerotic lesions are both inducing and repressing components