Stickstoffmonoxid-sensitive Guanylylzyklase ist in der Lunge der Maus primär in Perizyten exprimiert

Stickstoffmonoxid (NO) ist in der Lunge in der Regulation der Gefäßweite aber auch der mikrovaskulären Permeabilität eingebunden. Bisher ist allerdings unklar, welche Zellen den hierfür wichtigen NO-Rezeptor NO-sensitive Guanylylzyklase (NO-GC) exprimieren.

NO-GC wurde durch einen in NO-GC KO-Mäusen validierten Antikörper nachgewiesen. Licht- und elektronenmikroskopische Immunmarkierungen wurden an 200µm dicken murinen Lungenschnitten durchgeführt. Die Expression der Phosphodiesterase 5 (PDE5) wurde immunhistochemisch und durch Hemmstoffversuche untersucht. Hierfür wurden lebende 200µm dicke Lungenschnitte mit NO in An- und Abwesenheit von Sildenafil inkubiert und das entstandene cGMP immunhistochemisch nachgewiesen. Kultivierte murine mikrovaskuläre pulmonale Endothelzellen wurden in Anwesenheit eines Phosphodiesteraseinhibitors mit NO stimuliert und das entstandene cGMP mittels Radioimmunoassays gemessen.

NO-GC-Immunreaktivität war, wie erwartet, in der glatten Muskulatur der Gefäße nachzuweisen. In der Alveolarregion fand sie sich in stark verzweigten, α-Glattmuskelaktin negativen Zellen. Doppelmarkierung mit dem Endothelzellmarker CD31 zeigte, dass die Zellfortsätze dieser NO-GC-immunreaktiven Zellen engen Kontakt mit Endothelzellen hatten. Mittels Elektronenmikroskopie wurde nachgewiesen, dass NO-GC-immunreaktive Zellfortsätze von der Basalmembran der Endothelzellen mit eingeschlossen wurden, was typisch für Perizytenfortsätze ist. Auch PDE5-Immunreaktivität fand sich wie NO-GC-Immunreaktivität in verzweigten Zellen in der Alveolarregion. Nach Stimulation lebender Lungenschnitte mit NO in Anwesenheit von Sildenafil konnte cGMP-Immunreaktivität in den NO-GC-immunreaktiven Zellen nachgewiesen werden, nicht jedoch in Abwesenheit von Sildenafil. In kultivierten mikrovaskulären murinen pulmonalen Endothelzellen wurde nach Gabe von NO kein cGMP gefunden, obwohl in diesen Zellen nach Stimulation mit atrialem natriuretischen Peptid ein deutlicher Anstieg von cGMP nachzuweisen war.

Diese Daten zeigen, dass NO-GC in der Lunge der Maus hauptsächlich in Perizyten, nicht aber in Endothelzellen nachzuweisen ist und dass demnach mikrovaskuläre Effekte von NO in der Lunge höchstwahrscheinlich über Perizyten vermittelt werden.