A PACAP Notch jelátviteli kaszkádra gyakorolt hatásainak vizsgálata UMR-106 csontosodó kultúrákban

A hypophysis adenilát-cikláz aktiváló polipeptid (PACAP), a központi idegrendszeren kívül számos szövetben szabályozó szerepet játszik. A PACAP és a Notch regulálta jelátviteli útvonalak között több eltérő eredetű szövetben is leírtak kapcsolatot, de szkeletális szövetben nincsenek adataink. Korábban kimutattuk, hogy a csontsejtek expresszálnak PACAP receptorokat és a neuropeptid jelenléte pozitív hatással van a csontdifferenciációra. Kísérleteink során UMR-106 osteoblast sejtvonalon követtük nyomon a PACAP és Notch kapcsolatának csontosodásra kifejtett hatásait. PAC1 receptor agonistaként PACAP 1-38-at 100 nM-os és Notch inhibitorként DAPT-ot 5µM-os koncentrációban alkalmaztunk.
A farmakonok együttes jelenléte megemelte a sejtek mitokondriális aktivitását és fokozta azok osztódóképességét. A megfelelő csontképződéshez azonban elengedhetetlen az alkalikus foszfatáz (ALP) folyamatos aktivitása, melyre pozitív hatással van a PACAP. Ebből adódóan emelkedett Ca3(PO4)2 kristályképződést figyeltünk meg von Kossa festéssel. A PAC1 aktiváció klasszikus célpontjának tartott PKA, mely expressziója fokozódott, fontos szerepet játszik az ALP szabályozásában. Kíváncsiak voltunk, hogy neuropeptid jelenléte hogyan befolyásolja a Notch jelátviteli elemek szerepét ezekben a folyamatokban. A Notch1 és 2 receptorok mRNS expressziója nem, de fehérjexpressziója csak DAPT kezelés hatására fokozódott. Ligandjának (DLL1, Jagged1) és célmolekuláinak (TACE, Numb) fehérjeexpressziója megemelkedett PACAP kezelések hatására, de a DAPT kezelések csökkentették azokat. Az NFATc1 transzkripciós faktor a Notch és PACAP jelátvitel közös célmolekulája lehet, mely aktivációja serkentheti a csontdifferenciációt. A neuropeptid jelenléte megemeli a fehérjexpresszióját és sejtmaghoz történő asszociációját, míg a Notch inhibíció ellentétes hatást fejt ki.
Kísérleteinkben fényt derítettünk arra, hogy a PACAP sejten belüli hatásainak egyensúlyban tartásáért részben a Notch jelátviteli kaszkád a felelős.