Diss. Einfluss von Insulin auf ...(Mensch)

Dissertation: Einfluss von Insulin auf die Rezeptor- vermittelte Aufnahme
Triglyzerid- reicher Lipoproteine

Zusammenfassung
Zielsetzung dieser Arbeit war in erster Linie den Einfluss von Insulin auf die
Rezeptor- vermittelte Endozytose von LRP1- spezifischen Liganden in
verschiedenen Leberzelllinien zu untersuchen. Im Mittelpunkt steht dabei LRP1, der
heute als einer der wichtigsten hepatischen Remnants- Rezeptoren angesehen
werden muss, der möglicherweise durch Insulin stimuliert in der postprandialen
Phase Chylomikronen- Remnants (CR) aus dem Blut entfernen kann. Zunächst
konnte mittels Immuncytochemie und konfokaler Mikroskopie die Lokalisation, bzw.
die Translokation von LRP1 unter Insulinstimulation aus perinukleären Bereichen in
die Plasmamembran von preadipozytär differenzierten bzw. humanen- und Ratten-
Hepatomazellen gezeigt werden. Diese, durch den Glucosetransporter Glut4
bekannte Insulin- induzierte Translokation, wurde in Adipozyten bereits beschrieben
(Descamps, Bilheimer et al. 1993; Zhang, Links et al. 2004) und konnte somit
erstmalig auch für Leberzellen gezeigt werden.
Nach Markierung der CR, sowie des LRP1- spezifischen Liganden, das Rezeptorassoziierte-
Protein (RAP), mit Fluoreszenzfarbstoffen konnte ebenfalls mittels
Immunfluoreszenz und konfokaler Mikroskopie gezeigt werden, dass Insulin die
Aufnahme von RAP in den oben genannten Zelllinien steigert. Zur quantitativen Analyse der LRP1 vermittelten Aufnahme unter Insulinstimulation wurden CR und
Lactoferrin (Lf) mit 125Iod markiert und quantitative Aufnahmeexperimente
durchgeführt. In den Aufnahmeexperimenten mit den radioaktiv markierten Liganden
konnte im Einklang mit den Ergebnissen der Immunfluoreszenzen unter dem Einfluss
von Insulin eine vermehrte Aufnahme von Lf in FAO- Zellen nachgewiesen werden.
Die Aufnahme von CR in Huh7- und in FAO- Zellen war unter dem Einfluss von
Insulin allerdings vermindert. Die in der Arbeit erzielten Ergebnisse konnten somit
zeigen, dass Insulin die Lokalisation und Funktion des hepatischen Lipoprotein-
Rezeptors LRP1 massgeblich beeinflusst. In weiteren Studien wird in Zukunft geklärt
werden müssen, ob dieser Prozess in vivo den postprandialen
Lipoproteinstoffwechsel beeinflusst, und ob gegebenenfalls bei Störungen des
Insulin- Signallings wie beim Typ II Diabetes mellitus, dies die Funktion von LRP1
beeinträchtigt.
Inhaltsverzeichnis
1 Arbeitshypothese und Fragestellung 6
2 Einleitung 7- 31
2.1 Lipoproteine
2.2 Exogener Lipoprotein- Stoffwechsel
2.3 Endogener Lipoprotein- Stoffwechsel
2.4 LDL- Rezeptor Familie
2.4.1 LDL- Rezeptor
2.4.2 LDL- Receptor- Related- Protein (LRP1) und Liganden
2.4.3 VLDL- Rezeptor
2.4.4 GP330/ Megalin
2.4.5 Heparansulfat- Proteoglykane
2.5 Rezeptor- vermittelte Endozytose
2.6 Insulinresistenz und Typ II Diabetes mellitus
2.7 Dyslipoproteinämien beim Typ II Diabetes mellitus
2.8 Ziel der Arbeit
3 Material und Methoden 32- 44
3.1 Geräte
3.2 Verbrauchsmittel
3.3 Chemikalien
3.4 Zellen
3.5 Zellkultur
3.6 Präparation von humanen Chylomikronen- Remnants
3.7 Markierung der Liganden
3.7.1 Markierung mit Fluoreszenzfarbstoffen
3.7.2 Radioaktive Markierung
3.8 Indirekte Immunfluoreszenzmarkierung
3.9 Zelluläre Aufnahme/ Bindung mit Hilfe der Immunfluoreszenz
3.10 SDS- Page und Autoradiographie
INHALTSVERZEICHNIS 5
3.11 Quantifizierung der zellulären Aufnahme mit radioaktiv markierten Liganden
3.12 Proteinbestimmung
4 Ergebnisse 45- 61
4.1 Charakterisierung humaner Chylomikronen
4.2 Translokation von LRP1 in Leberzellen
4.3 Insulin- abhängige Bindung und Aufnahme von Liganden in Leberzellen
4.4 Aufnahmeexperimente von radioaktiv markierten Liganden des LRP1- Rezeptors
5 Diskussion 62- 68
5.1 Biochemische Charakteristika von Chylomikronen
5.2 Experimenteller Aufbau
5.3 Einfluss von Insulin auf die Rolle von LRP1 im postprandialen
Lipoproteinstoffwechsel
6 Zusammenfassung 69
7 Literaturverzeichnis 70- 78
8 Anhang 79- 86
8.1 Abkürzungsverzeichnis
8.2 Abbildungsverzeichnis