アペリンは、アペリン受容体、プロテインキナーゼA、細胞外シグナル制御キナーゼ1/2活性化を介して、ヒトトロフォブラストBeWo細胞による胎盤ホルモン分泌を減少させた

Apelin decreased placental hormoine secretion by human trophoblast BeWo cells via apelin receptor, protein kinase A and extracellular signal-regulated kinases 1/2 activation.

• M Dawid
• E Mlyczynska
• P Kurowska
• M Sierpowski
• A Rak

抄録

アペリンは脂肪細胞特異的なホルモンと考えられていましたが、近年の研究により、アペリンと細胞増殖などの胎盤機能との関連性が示唆されています。本研究の目的は、プロゲステロン(P4)やエストラジオール(E2)などのステロイドやタンパク質を含むホルモン分泌に対するアペリンの用量・時間依存的な影響を調べることである。胎盤細胞におけるステロイド酵素（3βHSD、CYP19）及び蛋白質ホルモン（hCG、hPL、PLGF）の蛋白質発現に加えて、コ リオン性ゴナドトロピン（hCG）、ヒト胎盤ラクトジェン（hPL）、胎盤成長因子（PLGF）の用量・時間依存的な影響を調べています。ヒトのトロフォブラストモデルであるSyncytiotrophoblast BeWo細胞を、ヒト組換えアペリンを0.02、0.2、2.0、20及び200ng/mlの用量で24時間、48時間及び72時間、培養液で処理した。上記ホルモンの濃度はELISAキットを用いて調べた。さらに、ステロイド酵素およびタンパク質ホルモンのタンパク質発現をウエスタンブロット法で測定した。その結果、アペリンはステロイド酵素やタンパク質ホルモンの発現を阻害することで、ステロイドホルモンとタンパク質ホルモンの両方を有意に減少させることが明らかになった。また、2.0 ng/ml のアペリンは、BeWo 細胞のインキュベーション 1 分間から 60 分間までの間に、プロテインキナーゼ A (PKA) のリン酸化を増加させることが示された。また、アペリン受容体アンタゴニストであるML221、細胞外シグナル調節キナーゼ（ERK1/2）アンタゴニストであるPD98059、PKAアンタゴニストであるKT5720の存在下でBeWo細胞を培養すると、P4、E2、PLGF分泌に対するアペリンの抑制効果は消失した。一方、hCGとhPLの分泌は、ML221とPD98059の存在下でのみ起こる。結論として、我々の結果は、アペリンがヒト胎盤の内分泌機能に関与する妊娠ホルモンであると考えられ、胎盤BeWo細胞におけるステロイドおよびタンパク質ホルモンの産生を制御する上で重要な役割を持つことを示している。

Apelin was thought to be an adipocyte-specific hormone, but recent studies have indicated a link between apelin and placenta function e.g. cell proliferation. The aim of the study was investigating dose- and time-dependent effect of apelin on hormone secretion including steroids: progesterone (P4) and estradiol (E2) and proteins: chorionic gonadotropin (hCG), human placental lactogen (hPL), placental growth factor (PLGF), as well as protein expression of steroid enzymes (3βHSD, CYP19) and protein hormones (hCG, hPL and PLGF) in placental cells. Syncytiotrophoblast BeWo cells, as human trophoblast models, were treated for 24, 48, and 72 hours with the human recombinant apelin at doses 0.02, 0.2, 2.0, 20 and 200 ng/ml followed by culture medium. Concentrations of the above hormones were studied by ELISA kits. Furthermore, protein expression of steroid enzymes and protein hormones were measured using Western blot. Our results showed that apelin significantly decreased both steroid and protein hormones by inhibiting steroid enzymes or protein hormone expression. Moreover, we demonstrated that apelin at dose 2.0 ng/ml increased phosphorylation of protein kinase A (PKA) from 1 to 60 min of BeWo cell incubation. Inhibitory effect of apelin on P4, E2 and PLGF secretion were abolished when BeWo cells were cultured in the presence of ML221, an apelin receptor antagonist, PD98059, an extracellular signal-regulated kinases (ERK1/2) antagonist and KT5720, a PKA antagonist. In turn, secretion of hCG and hPL occurs only in the presence of ML221 and PD98059. In conclusion, our results indicate that apelin can be considered as a gestational hormone implied in the endocrine function of the human placenta, with an important role in controlling the production of steroid and protein hormones in placental BeWo cells.