Das zelluläre Geschlecht wurde in der präklinischen Forschung bisher selten als biologische Variable berücksichtigt, selbst wenn die Pathogenese von Krankheiten mit vorhersagbaren Geschlechtsunterschieden untersucht wird. In dieser Perspektive können Proteomics und "Omics"-Ansätze im Allgemeinen leistungsstarke Werkzeuge zur Verfügung stellen, um umfassende zelluläre Karten zu erhalten und so die Entdeckung von noch unbekannten geschlechtsspezifischen physio-pathologischen Mechanismen zu begünstigen.

Methoden

Wir führten proteomische und Gene Ontology (GO)-Analysen des Sekretoms von humanen männlichen und weiblichen Endothelzellen (ECs) unter Serumentzug durch, gefolgt von einer ELISA-Validierung. Apoptose wurde durch FACS- und Western-Blot-Techniken und Efferozytose durch die Fähigkeit der Makrophagen-Zelllinie RAW 264.7, apoptotische ECs zu verschlingen, nachgewiesen. Die PTX3-mRNA-Spiegel wurden mittels RT-qPCR gemessen.

Ergebnisse

Proteom- und GO-Analysen des Sekretoms von ausgehungerten humanen männlichen und weiblichen ECs zeigten eine signifikante Anreicherung von Proteinen, die mit zellulären Reaktionen auf Stress und mit der Regulation der Apoptose in Zusammenhang stehen, im Sekretom der männlichen ECs. Dementsprechend durchlief ein höherer Prozentsatz der männlichen ECs im Vergleich zu den weiblichen ECs eine Apoptose als Reaktion auf den Serumentzug. Unter den sekretierten Proteinen fanden wir zuverlässig höhere Konzentrationen von PTX3 im Sekretom männlicher ECs. Das Silencing von PTX3 deutet darauf hin, dass männliche ECs auf seine Expression angewiesen sind, um den efferozytotischen Prozess korrekt durchzuführen. Im Gegensatz dazu schien die Efferozytose bei weiblichen ECs unabhängig von der PTX3-Expression zu sein.

Schlussfolgerungen

Unsere Ergebnisse zeigen, dass männliche und weibliche ECs unter Serum-Starre unterschiedliche sekretorische Phänotypen besitzen, die an der geschlechtsspezifischen Antwort auf zellulären Stress beteiligt sein könnten. Wir identifizierten PTX3 als einen entscheidenden Akteur in der männlich-spezifischen endothelialen Antwort auf einen apoptotischen Trigger. Diese neuartige und geschlechtsspezifische Rolle für sekretierte Proteine, und vor allem für PTX3, könnte den Weg zur Entdeckung noch unbekannter geschlechtsspezifischer Mechanismen und pharmakologischer Targets für die Prävention und Behandlung endothelialer Dysfunktion bei Beginn von Atherosklerose und kardiovaskulären Erkrankungen öffnen.

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