Sammendrag
Aterosklerose er en inflammatorisk sykdom der immuncellenes aktivitet er sentral i patogenesen. I blodåreveggen utvikles aterosklerotiske plakk som består av ekstracellulært materiale og lipidrike makrofag-skumceller, som hovedsakelig dannes ved opptak av oksidert ”low density lipoprotein” (oxLDL). Makrofag-skumceller er hovedkilden til proteaser som fører til destabilisering av plakk ved nedbrytning av ekstracellulær matriks, og plakkets fibrøse kappe. De lysosomale cysteinproteasene legumain og cathepsin B er vist å overuttrykkes i aterosklerotiske plakk.
I denne studien ble native THP-1 celler (human monocyttisk cellelinje), eller THP-1 celler differensiert med forbolester (PMA) til makrofager, inkubert med ulike konsentrasjoner av henholdsvis oxLDL, tumornekrosefaktor-α (TNFα), og LXR-ligandene 22-(R/S)-hydroksykolesterol (22R/S) og T0901317, alene eller i kombinasjoner. Enzymaktivitet av legumain og cathepsin B ble målt i cellelysat ved hjelp av spesifikke peptidsubstrater. Eventuell celledød ble analysert ved celleviabilitet (MTS) og LDH-lekkasje til medium. Proteinuttrykket av legumain og cathepsin B i behandlede celler og i aterosklerotiske carotisplakk ble analysert ved hjelp av Western blotting med spesifikke antistoffer.
PMA-stimulering av THP-1 celler førte til en kraftig økning i enzymaktivitet av legumain og cathepsin B. Ved inkubering av PMA-stimulerte THP-1 celler med oxLDL, ble det observert en doseavhengig reduksjon av både legumain- og cathepsin B-aktivitet. En tilsvarende effekt ble observert med 22R, men ikke 22S. Det ble også vist at effekten av oxLDL på enzymaktiviteten kunne være en direkte effekt på de lysosomale enzymene. Økende konsentrasjoner av 22R førte i tillegg til celledød i PMA-stimulerte THP-1 celler. TNFα induserte differensiering av native THP-1 celler til adherente celler med økt legumain- og cathepsin B-aktivitet, og overuttrykk av cathepsin B-protein sammenlignet med ikke-adherente celler fra samme cellepopulasjon. Disse resultatene indikerer at det inflammatoriske miljøet i aterosklerotiske plakk kan påvirke uttrykket og aktiviteten av lysosomale proteaser. Western blotting av patologisk plakkmateriale viste signifikant oppregulering av cathepsin B i carotisplakk fra symptomatiske sammenlignet med asymptomatiske pasienter, men legumain ble ikke identifisert i de samme plakkprøvene. Dette tyder på at cathepsin B oppreguleres ved progresjon av aterosklerotiske plakk.