Expression of ANGPTL4 and its biological role in trophoblast cell migration

Abstract

Preeclampsia is a disease that can occur after the 20th week of pregnancy. It is characterized by high blood pressure and proteinuria, which can lead to endothelial failure and affect the liver, brain, and kidneys. The placenta is extremely important to exchange gas and nutrients for the fetus. For sufficient transportation to the fetus, the remodeling of maternal uterine spiral arteries is necessary. In a normal pregnancy, invasive trophoblast cells must migrate towards the maternal spiral arteries and invade the endothelium. Unsuccessful remodeling of the maternal spiral arteries can cause placental hypoxia and dysfunction, which can lead to preeclampsia. TGF-β signaling is important in vasculogenesis and angiogenesis of the placenta, as ALK5 can lead to inhibition of angiogenesis, but ALK1 can promote it. Angiopoietin-like 4 (ANGPTL4) is a secreted protein that can act as both anti-angiogenic and angiogenic effector, it is expressed in the placenta. In this study, the results indicated that signaling through ALK2 leads to ANGPTL4 expression. In a previous study, TGF-β induced the ANGPTL4 expression in breast cancer cells, and ANGPTL4 acted as a mediator for lung metastasis by increasing the permeability of endothelial cells in the lung. In this study, the biological role of ANGPTL4 in trophoblast cell migration was investigated, as trophoblast cell migration is necessary before the cells can invade and increase the permeability of the endothelium in the maternal spiral arteries. The results showed that the BMP type I receptor, ALK2, induced ANGPTL4 that promoted trophoblast cell migration.

Meðgöngueitrun er sjúkdómur sem getur átt sér stað eftir 20. viku meðgöngu. Hann einkennist af háum blóðþrýstingi og próteini í þvagi, sem að getur leitt til galla í æðaþeli og haft slæm áhrif á lifrina, heilann og nýrun. Fylgjan er afar mikilvægt líffæri sem sér um flutning á lofttegundum og næringarefnum til og frá fóstrinu. Til þess að flutningur sé nægjanlegur fyrir fóstrið þá þarf skrúfslagæð móður að fara í gegnum endurskipulagninu. Á venjulegri meðgöngu þurfa ísæknar næriþekjufrumur (e. trophoblast cells) að skríða að skrúfslagæð móður og ráðast inn í æðaþelið. Talið er að ef endurskipulagning á skrúfslagæð móður heppnast ekki, geti það valdið súrefnisskorti og galla í fylgjunni, sem getur svo leitt til meðgöngueitrunar.TGF-β boð eru mikilvæg í æðamyndun (e. vasculogenesis and angiogenesis) í fylgjunni, þar sem ALK5 viðtaki hindrar æðamyndun, en ALK1 ýtir undir hana. Angiopoietin-like 4 (ANGPTL4) er prótein sem er seytt og getur ýtt undir eða virkað sem hindri á æðamyndun, ANGPTL4 er tjáð í fylgjunni. Niðurstöður úr þessari rannsókn sýndu að boð fara í gegnum ALK2 viðtaka sem leiðir til ANGPTL4 tjáningar í næriþekjufrumum. Í fyrri rannsóknum á brjóstakrabbameinsfrumum, ýtti TGF-β undir ANGPTL4 tjáningu og ANGPTL4 virkaði sem miðlari fyrir myndun lungnameinvarpa með því að auka gegndræpi í æðaþelsfrumum í lungum. Í þessari rannsókn var líffræðilegt hlutverk ANGPTL4 skoðað í frumuskriði (e. migration) hjá næriþekjufrumum, þar sem frumuskrið næriþekjufruma er nauðsynlegt áður en frumurnar geta ráðist inn og aukið gegndræpi æðaþels í skrúfslagæð móður. Niðurstöðurnar sýndu að ANGPTL4 tjáning var örvuð af BMP viðtakaum ALK2 og ýtti undir frumuskrið næriþekjufruma.