Identifizierung neuer Kandidatengene für Cholesteringallensteinempfänglichkeits (Lith)-Loci durch genomweite cDNA-Microarray Untersuchungen gallensteinempfänglicher und–resistenter Inzuchtmausstämme

Hintergrund: Zur Aufklärung des polygenetischen Hintergrundes der Entstehung von Cholesteringallensteinen haben wir mit Hilfe der „Quantitative Trait Locus“ (QTL) Analyse in Kreuzungen des gallensteinempfänglichen Inzuchtmausstammes PERA/Ei mit den resistenten Stämmen I/LnJ und DBA/2J Genomabschnitte lokalisiert, die Lith Gene beherbergen.

Zielsetzung: Um zusätzliche Kandidatengene für diese Lith Loci zu identifizieren, wurden mit Hilfe der cDNA-Microarray Technik hepatische Expressionsprofile der Elternstämme der durchgeführten QTL Kreuzungen ermittelt.

Methoden: Nach 4 Wochen Fütterung einer herkömmlichen Mausdiät oder einer fettreichen Diät, die in suszeptiblen Stämmen die Bildung von Gallensteinen hervorruft, wurden jeweils 10 männliche Tiere der Stämme PERA, I/Ln und DBA/2 hepatektomiert. Die RNA aus Lebern von jeweils 5 Tieren wurde zusammengefasst und die jeweiligen Pools mit getauschter Fluoreszenzmarkierung mit demselben Stamm und unterschiedlicher Diät sowie zwischen PERA und den resistenten Stämmen nach Fütterung beider Diäten verglichen. Für die Arrays verwendeten wir den NIA Maus 15K Cloneset, die Auswertung erfolgte durch einen konfokalen Laserscanner. Die Daten wurden durch ein ANOVA Modell analysiert.

Ergebnisse: Durch die Fütterung der fettreichen Diät wurden 73 der 15000 auf dem Array repräsentierten Gene in ihrer Expression signifikant (P<0,05) beeinflusst, darunter Hmgcs, Lpl, Apoa4, Apoc2 und Srb1 sowie 28 bislang nicht charakterisierte Gene. Die Expression von 176 Genen, darunter 50 bislang nicht charakterisierte, unterschied sich signifikant zwischen dem gallensteinempfänglichen Stamm PERA und den resistenten Stämmen I/Ln und DBA/2. Von diesen waren u.a. Llrep, Facl4 (Lith4), Cst3 (Lith12), Ptplb (Lith14) und Cstl (Lith15) im Bereich von Lith Loci derselben Stämme lokalisiert. Von besonderem Interesse sind Pgrmc (Lith4), und Psap (Lith7), die ein Steroid-bindendes Protein sowie einen Vorläufer von Sphingolipid-Aktivator Proteinen kodieren und deren Expression zusätzlich durch Fütterung der fettreichen Diät beeinflusst wurde.

Schlussfolgerung: Durch die cDNA Microarray Analyse detektierten wir neue, bislang nicht mit der Gallensteinentstehung in Verbindung gebrachte Kandidatengene für Lith Loci.