Die Bedeutung der Matrix-Metalloproteinase–9 für die Leberhomöostase – Ein induzierbares transgenes Mausmodell

Einleitung: Die Matrix-Metalloproteinase–9 (MMP–9) spielt unter anderem eine zentrale Rolle für den Umbau extrazellulärer Matrix. Dies legt eine entscheidende Bedeutung von MMP–9 im Kontext von Leberfibrogenese und -karzinogenese nahe. Allerdings bleibt insbesondere die Frage, ob MMP–9 im Rahmen der Leberfibrogenese profibrogen oder fibrolytisch wirkt unklar. Ein geeignetes in vivo-Modell stand bislang nicht zur Verfügung.

Material und Methoden: In FVB-Mäusen wurde eine Leberfibrose durch Gallengangsligation induziert. 3, 10 und 20 Tage nach dem Eingriff wurden die Tiere abgetötet und die Lebern aufgearbeitet.

Parallel wurde ein transgenes Mausmodell mit einer leberspezifischen MMP–9-Überexpression unter der Kontrolle des Albuminpromotors etabliert. Um eine Induktion der Transgenexpression zu verschiedenen Zeitpunkten zu erlauben, wurde ein Cre-lox-System gewählt.

MMP–9-transgene FVB-Mäuse wurden zunächst mit actin-cre-transgenen Mäusen gekreuzt. Hierdurch kam es zu einer konstitutiven, bereits embryonalen Überexpression. Alternativ wurde MMP–9-transgenen Mäusen ein für die Cre-Rekombinase kodierendes Adenovirus intravenös injiziert. Hierdurch konnte eine Induktion der Expression im adulten Tier erreicht werden.

Ergebnisse: In den Tieren nach Gallengangsligation ließ sich im Vergleich zu scheinoperierten Mäusen die deutliche Induktion einer MMP–9-Aktivität in der Leber nachweisen.

Drei transgene Linien wurden etabliert. Aus den Kreuzungen der MMP–9-transgenen Tiere mit Actin-Cre-Mäusen ging kein transgener Nachwuchs hervor. Untersuchungen an Embryonen zeigten, dass sich eine konstitutive MMP–9-Überexpression bereits am 7. Tag post coitum letal auswirkt.

Durch Injektion des Adenovirus bei adulten Tieren konnte eine Überexpression von MMP–9-Protein in der Leber bei allen drei Linien erreicht werden. Diese Mäuse werden derzeit charakterisiert.

Schlussfolgerung: Wir konnten zeigen, dass es im Rahmen der Leberfibrogenese zu einer starken MMP–9-Expression in der Leber kommt. Da eine konstitutive MMP–9-Überexpression embryonal letal wirkt, eröffnet das vorgestellte induzierbare Mausmodell erstmals die Möglichkeit, den Einfluss von MMP–9 auf die Leberhomöostase, insbesondere auf Fibrogenese und Karzinogenese, in vivo zu untersuchen.

Keywords: Leberfibrogenese, Leberkarzinogenese, MMP-9, Matrix-Metalloproteinase-9