| Einleitung
Angiogenese und Stoffwechselanpassungen treten als Reaktion auf das schnelle Wachstum der Tumorzellen und die Hypoxie im Tumorgewebe auf. Hypoxie führt unter anderem zu einer Reduktion von Adipozyten-Triglyzerid-Lipase (ATGL) in Lungentumorzellen durch die Aktivierung des Hypoxie-induzierten Faktors-1 (HIF-1). Das Ziel dieser Studie war es, den Einfluss von Hypoxie auf den zellulären Metabolismus sowie auf die Angiogenese in der ATGL-defizienten A549-Zellline zu untersuchen.
Materialen und Methoden
Die Lungenadenokarzinomzelllinie A549 Wildtyp (WT) und ATGL Knockout (KO) wurden in dreidimensionaler Zellkultur unter 21% oder 1% Sauerstoff kultiviert.
An den gesammelten Sphäroiden von WT und ATGL-KO wurde die Proteinzusammensetzung analysiert. Überstände der Sphäroide wurden in vivo Angiogenese-Assay verwendet und neu gebildete Blutgefäße gezählt.
Ergebnisse
Unsere Studie zeigte eine Zunahme der Glykolyse sowie der Biosynthese von Lipiden und Proteinen in der ATGL-KO Gruppe im Vergleich zur WT Gruppe unter Normoxie. Darüber hinaus wurde ein Anstieg des Proteinstoffwechsels bei den normoxischen WT-Sphäroiden gegenüber den hypoxischen nachgewiesen. Zusätzlich wurde ein geringer Unterschied in der Proteinzusammensetzung zwischen WT und ATGL-KO unter Hypoxie und zwischen der normoxischen und hypoxischen ATGL-KO Gruppe beobachtet.
Im CAM-Assay sehen wir einen signifikanten Unterschied in der Angiogenese ausschließlich in der A549-WT Gruppe gegenüber ATGL-KO unter 21% O2 (0,38 ± 0,03 gegenüber 0,29 ± 0,03) (p = 0,018).
Diskussion
Entsprechende frühere Studien zeigten unsere Ergebnisse, dass der Warburg-Effekt und Proliferation der Tumorzellen durch den Verlust von ATGL gefördert wird. Ganz im Gegenteil erwies sich ATGL im in vivo Assay als pro-angiogenetischer Faktor, ihr Signalweg ist jedoch unklar. Weiterhin zeigen ATGL-defiziente und hypoxische A549-Zellen einen ähnlichen Phänotyp.
Zusammenfassend spielt ATGL eine wichtige Rolle im Metabolismus von Lungenkarzinom und kann als potenzieller prognostischer und therapeutischer Faktor verwendet werden. Die Funktion des ATGL-Verlustes könnte über den HIF-1-Signalweg vermittelt werden.
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