Zur Kurzanzeige

Serum Lipocalin-2 (LCN-2) as a major acute phase protein under different pathological conditions in vivo and in vitro studies

dc.contributor.advisorRamadori, Giuliano Prof. Dr. Dr. h.c.de
dc.contributor.authorSultan, Sadafde
dc.date.accessioned2012-04-16T14:55:29Zde
dc.date.available2013-01-30T23:50:38Zde
dc.date.issued2012-02-28de
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11858/00-1735-0000-0006-AE4B-Bde
dc.identifier.urihttp://dx.doi.org/10.53846/goediss-533
dc.description.abstractLipocalin-2 (LCN-2) ist eine pleiotrope 25-kDa sekretorischen Proteins, das derzeit als Biomarker für Nierenschäden und Entzündungen eingesetzt. Sein Serumspiegel unter verschiedenen pathologischen Bedingungen erhöht, aber die Quelle und Ursache sind unklar. Das Ziel unserer Studie war es, zur prospektiven Evaluierung der LCN-2-Expression in verschiedenen pathologischen Zuständen. Das Ziel unserer Studie war es, LCN-2-Expression in einem Ratten-und Mausmodell der sterilen Abszess und in einem Modell der Ratte Leber und Lunge ausgesetzt Einzeldosis x-Bestrahlung zu bestimmen, wie oxidativer Stress in beiden Modellen induziert wird. Die aktuelle Studie vergleicht LCN-2-Genexpression mit bekannten großen Akut-Phase-Proteinen in der Leber in einem Ratten-und Mausmodell der Terpentin-Öl (TO) - induzierte sterilen Abszess. Darüber hinaus zeigt es, dass Serum Lipocalin-2 ist ein potentieller Biomarker von Strahlenschäden der Leber, aber nicht Lunge. Serum LCN-2-Konzentrationen drastisch erhöht bis zu 200-fach (20 ug / ml) bei 48h nach TO-Injektion. Eine starke Erhöhung der LCN-2-mRNA in der Rattenleber trat ab 4h bis 48 Stunden nach der Injektion mit einem Maximum (8738 ± 2104-fach) bei 24 Stunden, was durch Western-Blot-Analyse wurde bestätigt. Im Gegensatz dazu war die Erhöhung der Genexpression α2-Makroglobulin (α2M), die große Akutphasenprotein und hemoxygenase-1 (HO-1), eine positive Akutphasenprotein nur 1025 ± 505 und 47 ± 12-fach bzw. während der akuten -Phase-Antwort. Keine wesentliche Änderung wurde im LCN-2-mRNA in Rattenniere und in anderen Organen wie der Leber beobachtet verglichen. Verwendung des IL-6-Knockout-Maus-Modell, zeigten Wildtyp-Mäusen eine starke LCN-2-Expression mit einem Maximum von 2498 ± 84-fach in der Leber, die ähnlich der für Serum-Amyloid-A (SAA) (± 2825 ist 233-fach), eine große Maus Akute-Phase-Protein.Doch eine solche Erhöhung wurde signifikant gehemmt in IL-6ko Mäusen während der April IL-6 behandelten Ratten-Hepatozyten induzierte eine signifikante zeitabhängige Hochregulation der LCN-2, was anzeigt, dass LCN-2 aktiv ist auf der Seite des Ausführender Akutphasen-Reaktion, die durch IL-6 induziert wird. Auch in unserem zweiten Modell der akuten Phase-Reaktion, erhöhte LCN-2-Serumspiegel signifikant (bis zu 2,5 fach) innerhalb von 24 Stunden nach direkter Bestrahlung Leber. Keine Erhöhung der Serumspiegel wurden Lungen-Bestrahlung nachgewiesen. LCN-2-spezifischen Transkripte deutlich gesteigert bis zu 552 ± 109-fach bei 24 Stunden nach der Bestrahlung, die Leber weiter durch Western Blot-Analyse bestätigt wurde. Immunhistologie der Leber erkannt Positivität in rekrutierten Granulozyten innerhalb von 1 Stunde nach der Bestrahlung durch Mittel-und Portal-Bereichen. LCN-2-mRNA-Spiegel von Lungengewebe wies eine erhöhte Expression bei 24 Stunden (9 ± 2,3-fach), der weiter auf Proteinebene durch Western-Blot-Analyse bestätigt wurde.Lung Immunhistologie zeigte eine hohe konstitutive Expression aufgrund der hohen Anzahl der Granulozyten. Bestrahlten Hepatozyten zeigten höhere LCN-2-Expression zu Myofibroblasten und Kupffer-Zellen verglichen. Zytokin-Behandlung speziell IL-1β weiteren LCN-2-Genexpression in kultivierten Hepatozyten erhöht. Die aktuelle Studie vergleicht LCN2 Genexpression mit bekannten großen Akut-Phase-Proteinen in der Leber in einem Ratten-und Mausmodell der Terpentin-Öl (TO) - induzierte sterilen Abszess. LCN-2 ist das wichtigste Akute-Phase-Protein als zu α2M und HO-1 in Ratten-und vergleichbar mit SAA in der Maus verglichen. Die Genexpression wird hauptsächlich durch IL-6 gesteuert. Die Leber ist die Hauptquelle der Serum LCN-2 im Fall von verschiedenen Akute-Phase-Reaktionen unterstützen unsere frühere Feststellung, sind die Hepatozyten und nicht die Granulozyten die Quelle für LCN-2-Produktion in der Leber und erhöhte Serumspiegel von LCN- 2 in Akut-Phase-Reaktion. Einzel-Dosis Leber Bestrahlung, aber nicht Lunge Bestrahlung induziert eine schnelle und deutliche Erhöhung der LCN-2-Serumspiegel. LCN-2 kann eine geeignete Biomarker nicht nur in einer Akute-Phase-Antwort bei TO-Modell induziert wird, sondern auch die bestrahlten Lebervolumens nachträglich zu bestimmen im Falle eines Unfalles Leber etc. zu vermeiden RILD.de
dc.format.mimetypeapplication/pdfde
dc.language.isoengde
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/de
dc.titleSerum Lipocalin-2 (LCN-2) as a major acute phase protein under different pathological conditions in vivo and in vitro studiesde
dc.typedoctoralThesisde
dc.title.translatedSerum Lipocalin-2 (LCN-2) als eine wichtige akuten Phase-Proteins unter verschiedenen pathologischen Zuständen in vivo und in vitro-Studiende
dc.contributor.refereeBrose, Nils Prof. Dr.de
dc.date.examination2012-01-19de
dc.subject.dnb570 Biowissenschaften, Biologiede
dc.description.abstractengLipocalin-2 (LCN-2) is a pleiotropic 25-kDa secretory protein, currently used as a biomarker for renal injury and inflammation. Its serum level is increased under different pathological conditions but the source and cause are unclear. The aim of our study was to prospectively evaluate the LCN-2 expression in different pathological conditions. The objective of our study was to determine LCN-2 expression in a rat and mouse model of sterile abscess and in a model of rat liver and lung exposed to single dose x-irradiation as oxidative stress is induced in both models. The current study compares LCN-2 gene expression with known major acute phase proteins in the liver in a rat and mouse model of turpentine-oil (TO)- induced sterile abscess. Furthermore, it shows that serum Lipocalin-2 is a potential Biomarker of radiation damage of liver but not lung. Serum LCN-2 concentrations increased dramatically up to 200-fold (20 µg/ml) at 48h after TO-injection. A strong elevation of LCN-2 mRNA in rat liver was observed starting from 4h up to 48h after injection, with a maximum (8738±2104-fold) at 24h, which was further confirmed by Western blot analysis. In contrast, the increases in gene expression of α2-macroglobulin (α2M), the major acute phase protein and hemoxygenase-1 (HO-1), a positive acute phase protein were only 1025±505 and 47±12-fold respectively during acute-phase- response. No considerable change was observed in LCN-2 mRNA in rat kidney and other organs as compared to liver. Using the IL-6 knockout mice model, wild type mice showed a strong LCN-2 expression, with a maximum of 2498±84-fold in the liver, which is similar to that for serum-amyloid-A (SAA) (2825±233-fold), a major mouse acute phase protein. However such an increase was significantly inhibited in IL-6ko mice during APR. IL-6 treated rat hepatocytes induced a significant time dependent up-regulation of LCN-2, indicating that LCN-2 is active on the executive side of the acute phase response, which is induced by IL-6. Also in our second model of acute phase reaction, LCN-2 serum levels increased significantly (up to 2.5 fold) within 24 hours after direct liver irradiation. No increase in serum levels were detected lung irradiation. LCN-2 specific transcripts increased significantly up to 552 ±109-fold at 24h after liver irradiation which was further confirmed by western blot analysis. Immunohistology of the liver detected positivity in recruited granulocytes within 1 hour after irradiation around central and portal fields. LCN-2 mRNA level of lung tissue showed an increased expression at 24 hours (9 ±2.3-fold) which was further confirmed at protein level by Western blot analysis. Lung immunohistology showed a high constitutive expression due to the high number of granulocytes. Irradiated hepatocytes showed higher LCN-2 expression as compared to myofibroblasts and Kupffer cells. Cytokine treatment specially IL-1β further increased LCN-2 gene expression in cultured hepatocytes. The current study compares LCN2 gene expression with known major acute phase proteins in the liver in a rat and mouse model of turpentine-oil (TO)- induced sterile abscess. LCN-2 is the major acute-phase protein as compared to α2M and HO-1 in rat and comparable with SAA in mouse. The gene expression is mainly controlled by IL-6. The liver is the main source of serum LCN-2 in the case of different acute-phase-responses supporting our earlier finding, the hepatocytes and not the granulocytes are the source for LCN-2 production in the liver and increased serum levels of LCN-2 in acute-phase-response. Single dose liver irradiation, but not lung irradiation induces a fast and significant increase of LCN-2 serum level. LCN-2 may be a suitable biomarker not only in acute-phase-response induced in TO model but also to determine the irradiated liver volume retrospectively in case of accidental liver irradiation to avoid RILD.de
dc.contributor.coRefereeHoppert, Michael PD Dr.de
dc.contributor.thirdRefereeGroß, Uwe Prof. Dr.de
dc.subject.topicBiology (incl. Psychology)de
dc.subject.gerLipocalin-2de
dc.subject.gerInterleukin-6de
dc.subject.gerTurpentine-ölde
dc.subject.engLipocalin-2de
dc.subject.engInterleukin-6de
dc.subject.engTurpentine-oilde
dc.subject.bk42.13de
dc.identifier.urnurn:nbn:de:gbv:7-webdoc-3400-1de
dc.identifier.purlwebdoc-3400de
dc.affiliation.instituteBiologische Fakultät inkl. Psychologiede
dc.subject.gokfullWA 000: Biologiede
dc.identifier.ppn720215846de


Dateien

Thumbnail

Das Dokument erscheint in:

Zur Kurzanzeige