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Projekt
Die Rolle des NO/cGMP-Signalwegs in Perizyten bei der Lungenfibrose
Antragsteller
Professor Dr. Andreas Friebe
Fachliche Zuordnung
Anatomie und Physiologie
Förderung
Förderung von 2013 bis 2019
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 234406232
Für die Untersuchung der NO/cGMP-vermittelten Signaltransduktion haben sich Mäuse, bei denen die NO-sensitive Guanylyl-Cyclase (NO-GC) global oder zellspezifisch deletiert ist, als hervorragende Modelle erwiesen. Mit diesen Tieren konnten bislang viele Funktionen der Signalkaskade, wie z.B. Kontraktion, Aggregation und Proliferation, untersucht werden. Aufbauend auf den Vorarbeiten der ersten Förderperiode werden wir uns nun auf die Patho-/Physiologie der Lunge mit Fokus Lungenfibrose konzentrieren. Allerdings ist bis heute der die NO-GC exprimierende Zelltyp nicht bekannt. In Vorversuchen der letzten Förderperiode haben wir zeigen können, dass die NO-GC sehr stark in Perizyten der Lunge vorkommt. Perizyten sind murale Zellen, die vor allem in Kapillargefäßen zu finden sind. Die Expression der NO-GC in Perizyten ist klinisch von Interesse, da diese Zellen in praktisch allen Organen und Geweben zu finden sind. Die genaue Funktion der Perizyten ist noch nicht ausreichend erforscht. Aufgrund ihrer Fähigkeit zur Kontraktion/Relaxation wird angenommen, dass sie den Durchmesser von Kapillaren und dadurch Blutfluss bzw. Blutdruck mitbestimmen. Darüber hinaus gibt es Hinweise, dass Perizyten an der Entstehung verschiedener Fibroseformen, wie z.B. der Lungenfibrose, beteiligt sind. Interessanterweise konnte mit unseren globalen GCKO-Mäusen eine Beteiligung der NO-GC bei der Entwicklung fibrotischer Prozesse gezeigt werden. Wir haben daher eine Maus erworben, die die Cre-Rekombinase unter der Kontrolle des Foxd1-Promoters in Perizyten-Vorläuferzellen exprimiert. Momentan werden diese Mäuse mit unseren gefloxten NO-GC-Mäusen verpaart. Mit Hilfe dieser Tiere und der anderen KO-Stämme werden wir die Rolle der NO-GC in der Entwicklung der Lungenfibrose untersuchen. Dabei werden wir 1) Perizyten aus der Lunge isolieren und kultivieren, um Mitglieder der NO/cGMP-Signalkaskade zu identifizieren und Kontraktions-/Relaxationsstudien durchzuführen, 2) mittels Bleomycin eine Lungenfibrose in verschiedenen NO-GC-KO-Stämmen induzieren und dabei testen, inwieweit NO-GC Aktivatoren/Stimulatoren den Fibroseverlauf günstig beeinflussen. Außerdem werden wir 3) die Rolle der NO-GC bei Zigarettenrauch-exponierten Tieren in Kombination mit Lungenfibrose untersuchen. Um den Beitrag der einzelnen NO-GC-Isoformen zu bestimmen, werden wir KO-Tiere für die beiden Isoformen einsetzen (NO-GC1/NO-GC2). In Zusammenarbeit mit anderen Arbeitsgruppen dieser Forschergruppe werden unsere Versuche ergänzt durch Experimente mit Mäusen, denen die cGMP-Targets cGKI und BK-Kanal fehlen. Darüber hinaus werden wir mit Tieren, die einen cGMP-Biosensor exprimieren, die cGMP-Kinetik in Foxd1-positiven Perizyten in Zellkultur und in Lungengewebe messen. Zusammenfassend wird das Projekt wertvolle Informationen über die Rolle von cGMP in einem bislang wenig beachteten Zelltyp, den Perizyten, erbringen und dabei die Rolle der NO/cGMP-vermittelten Signaltransduktion während der Lungenfibrose beleuchten.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
