Dagmar Ute Riemann, Dr. med.

Arbeiten zum Vorkommen und zur Regulation von Aminopeptidase N/CD13 mit besonderer Berücksichtigung ihres Vorkommens auf Lymphozyten

Habilitationsschrift zur Erlangung des akademischen Grades habilitierter Doktor der Medizin (Dr. med. habil.) vorgelegt an der Medizinischen Fakultät der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
Beschlußdatum 10.09.2002

Abstract
Zielsetzung dieser Arbeit war die Erweiterung unseres Wissens zum Vorkommen und zur Regulation des Membran-Ektoenzyms Aminopeptidase N (APN)/CD13 in verschiedenen Zellsystemen. Mittels Immunfluoreszenz und Durchflusszytometrie wurde die APN-Expression auf T-Zellen außerhalb des peripheren Blutes verfolgt. Ebenfalls Durchflusszytometrie sowie APN-Enzymbestimmung und quantitative RT-PCR verwendeten wir für die Untersuchung der Regulation von Membranpeptidasen in verschiedenen Zellsystemen. In Kokulturexperimenten von Lymphozyten mit adhärenten Zellen wurde Zell-Zell-Kontakt als ein möglicher Mechanismus der Induktion lymphozytärer APN untersucht.
APN/CD13 ist kein myeloischer Marker. APN-tragende Lymphozyten finden sich in verschiedenen Körperflüssigkeiten und Geweben, u. a. in der Synovialflüssigkeit bei Gelenkentzündungen und in Nierentumoren. Membranpeptidasen können durch Entzündungs-assoziierte Zytokine moduliert werden. Interleukin (IL)-4 und Interferon- regulieren z.B. APN in verschiedenen Zellsystemen herauf, nicht jedoch in reinen Lymphozytenkulturen. Erstmalig wird beschreiben, dass direkter Zell-Zell-Kontakt von Lymphozyten mit Synoviozyten u. a. Zellen bereits nach 60 min zu einer lymphozytären Expression von APN-mRNA und -Protein führt. Lymphozytäre Mitogene steigern diesen Effekt. Cholesterolentzug in den Synoviozyten durch Cyclodextrin verhindert eine lymphozytäre APN-Induktion durch Zell-Zellkontakt. Zusammenfassend zeigen unsere Untersuchungen, dass Lymphozyten außerhalb des peripheren Blutes und besonders in Entzündungssituationen APN exprimieren können. Zytokine, die während einer Entzündung freigesetzt werden, regulieren APN u. a. Membranpeptidasen zellspezifisch und haben damit Einfluss auf die Spaltung von biologisch aktiven Peptidmediatoren. Zell-Zell-Kontakt ist ebenfalls ein wichtiger Regulator für die Expression von Membranpeptidasen.

Aim of this study was the extension of our knowledge on the occurrence and regulation of the membrane ectoenzyme aminopeptidase N (APN)/CD13 in various cell systems. Using immunofluorescence and flow cytometry, we examined APN expression on lymphocytes outside the peripheral blood. By use of flow cytometry, Ala-pNA cleavage and quantitative RT-PCR, we investigated the regulation of APN and colocalized membrane peptidases in various cells. Cell-cell contact as a reason of a lymphocytic APN expression was studied in coculture experiments of lymphocytes and adherent cells.
APN positive lymphocytes were identified in different body fluids and tissues, among them synovial fluid of patients suffering from arthritis as well as in renal cell carcinoma. Inflammation-associated cytokines, such as interleukin (IL)-4 and interferon-, modulate APN and colocalized peptidases in different cells. IL-4 does not induce APN expression in pure lymphocytic cultures. However, for the first time we show that direct cell-cell contact of lymphocytes and synoviocytes results in a lymphocytic APN expression already after 60 min. Mitogens enhance and the cholesterol-depleting substance cyclodextrin abolishes lymphocytic APN expression after coculture. In summary, our results show that APN/CD13 is not a myeloid marker, since it is expressed on lymphocytes in special forms of inflammation. Inflammation-associated cytokines and cell-cell contact can regulate APN expression which is of influence on the cleavage of biologically active peptide mediators.

Keywords:
Aminopeptidase N, CD13, Dipeptidylpeptidase IV, CD26, Neprilysin, Membranpeptidasen, Durchflusszytometrie, myeloischer Marker, Lymphozyten, Zell-Zell-Kontakt, Synoviozyten, Nierentumoren, Cyclodextrin

aminopeptidase N, CD13, dipeptidyl peptidase IV, CD26, neprilysin, lymphocytes, synoviocytes, membrane peptidases, flow cytometry, myeloid marker, lymphocytes, cell-cell-contact, synoviocytes, renal cell carcinoma, cyclodextrin

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Inhaltsverzeichnis
Referat, Inhaltsverzeichnis, Abkürzungsverzeichnis
1. Einführung und Fragestellung (1-18)
2. Material und Methoden (19-33)
3. Ergebnisse (34-63)
4. Diskussion (64-85)
5. Zusammenfassung (86-87)
6. Literatur (88-112)
Thesen (113-116)