Skip to main content
Akademisk afhandling

Bcl-2-protein-familiens betydning i cytokin- og endoplasmatisk retikulum (ER) stressinduceret β-celle-apoptose

Cand.scient. Lars Groth Grunnet: Forf.s adresse: Translationel Diabetologi, Steno Diabetes Center, Niels Steensens Vej 2, DK-2820 Gentofte. E-mail: lggrunnet@mfi.ku.dk Forsvaret finder sted den 19. december 2008, kl. 13.00, Hagedorn Auditorium, Hagedorn Research Institute, Niels Steensens Vej 6, Gentofte. Bedømmere: Marc Donath, Nils Welsh og Anders Elm Pedersen. Vejledere: Biokemiker Nils Billestrup og Thomas Mandrup-Poulsen.

28. nov. 2008
2 min.

Ph.d.-afhandlingen omfatter tre artikler og udgår fra Afdelingen for Translationel Diabetologi, Steno Diabetes Center.

Type 1-diabetes er en konsekvens af en immunmedieret destruktion af de insulinproducerende β-celler i pancreas. Proinflammatoriske cytokiner som interleukin (IL)-1β, interferon (IFN)γ og tumornekrosefaktor (TNF)α er foreslået som mediatorer af denne destruktion. In vitro inducerer disse cytokiner β-celle-apoptose. Familien af Bcl-2-proteiner udgør et essentielt regulerende led i den apoptotiske signaleringskaskade og kontrollerer frigivelsen af apoptotiske faktorer fra mitokondrierne.

I denne afhandling undersøges interaktionen mellem cytokiner, Bcl-2-proteiner og β-celle-apoptose. Dette belyses ved undersøgelse af de to Bcl-2-proteiner Bad og Bax' rolle i cytokininduceret aktivering af apoptotisk signalering. Da cytokiners effekt på ekspressionen af Bcl-2-proteinerne er uklar, undersøges reguleringen af Bax, Bak, Bid, Bcl-2 og Bcl-XL på mRNA- og proteinniveau. En mulig regulerende rolle for miRNA undersøges, da miRNA'er i andre cellesystemer regulerer ekspressionen af visse Bcl-2-proteiner. Cytokiner inducerer endoplasmatisk retikulum (ER)-stress i β-celler, og ER-stress signalerer via Bcl-2-proteiner i andre cellesystemer. Derfor er betydningen af Bax undersøgt i ER-stressinduceret β-celle-død.

Resultaterne fra dette arbejde tyder på, at cytokiner i β-celler aktiverer den klassiske intrinsikke apoptotiske signaleringsvej via calcineurinmedieret Bad Ser136-defosforylering og Bax-aktivering. Bax-aktivitet var ligeledes nødvendig for ER-stressmedieret apoptose induceret af thapsigargin. Ekspressionen af Bax, Bak, Bid og Bcl-XL blev øget af cytokiner på mRNA-, men ikke proteinniveau. miRNA'er blev foreslået som mediatorer af denne posttranskriptionelle hæmning, idet overekspression af miR-326, miR-15b, miR-27b og miR-125a hæmmede aktiviteten af et reporterkonstrukt indeholdende Bid 3'UTR, og idet Bid-proteinekspression blev induceret af cytokiner efter udkonkurrering af endogene miRNA'er.

Sammenfattende viser resultaterne i denne afhandling, at Bcl-2-proteinerne spiller en nøglerolle ikke kun i den klassiske intrinsikke apoptotiske signaleringsvej induceret af cytokiner, men også i ER-stress-induceret β-celledød. Derudover inducerede cytokiner ekspression af miRNA'er, og posttranskriptionel regulering af Bid-ekspression involverede miRNA'er. Detaljeret forståelse af betydningen af de individuelle Bcl-2-proteiner og miRNA'er i cytokininduceret signalering kan bidrage til udviklingen af fremtidige strategier for intervention i type 1-diabetes og bevarelse af ø-transplantater.