Apoptosis, a form of genetically programmed cell death, plays a key role in regulation of cellularity of the arterial wall. During atherogenesis, improper apoptosis may cause abnormalities of arterial morphogenesis, wall structural stability, and metabolisms. It has been well established that vascular cells undergo apoptosis after uptake of oxidized low-density lipoprotein (oxLDL). Thus, an analysis of the signaling pathway of apoptotic induction by oxLDL is of value in understanding the development of atherosclerotic plaque. In order to elucidate the signaling pathway of apoptosis induced by oxLDL, we have used Chinese hamster ovary (CHO)-K1 cells treated with a potent oxysterol, 25-hydroxycholesterol (25-OHC). In the present study, we find that oxLDL can induce apoptosis in any cell types if cells present the specific receptors on their surface to take up oxLDL, and that apoptosis-inducing activity is associated with oxysterol components in oxLDL. Oxysterol-induced apoptosis does not involve regulation of sterol regulatory element-binding protein proteolysis pathway. 25-OHC stimulates calcium uptake by CHO-K1 cells within 2 min after addition. Treatment of CHO-K1 cells with the calcium channel blocker nifedipine prevents 25-OHC induction of apoptosis. One possible signal transduction pathway initiated by calcium ion fluxes is the activation of cytosolic phospholipase A2 (cPLA2). We demonstrate that activation of cPLA2 does occur in CHO-K1 treated with 25-OHC. Activation is evidenced by 25-OHC-induced relocalization of cPLA2 to the nuclear envelope and arachidonic acid (AA) release. Loss of cPLA2 activity by treatment with a cPLA2 inhibitor results in an attenuation of AA release as well as of the apoptotic response to 25-OHC in CHO-K1 cells. CPLA2ûmediated liberation of AA leads to the formation of a cyclooxygenase product, probably a prostaglandin, which activates the transcription factor PPARγ and induces apoptosis. We also examined the execution phase of the apoptotic pathway in CHO-K1 cell death induced by 25-OHC. Oxysterol-induced apoptosis in CHO-K1 is accompanied by caspase activation and is preceded by mitochondrial cytochrome C release. Furthermore, treatment with a cPLA2 inhibitor results in an inhibition of caspase-3 activation in CHO-K1 cells. These data provide strong evidence indicating that 25-OHC induces caspase-3-mediated apoptosis via an activation of calcium-dependent cPLA2.

Wie auch andere bakterielle Pathogene überträgt C. trachomatis Effektorproteine in die Wirtszelle, um deren Funktionen zu manipulieren. Das während der Invasion sekretierte Effektorprotein Tarp besitzt N-terminale SH2-Bindungsstellen und eine C-terminale SH3-Bindungsstelle für die Interaktion mit Wirtszellproteinen. Zur Bestimmung dieser Interaktionen wurden Protein-Microarrays mit nahezu alle humanen SH2- und SH3-Domänen verwendet. Zahlreiche neue Interaktionen wurden detektiert, wobei das Adaptorprotein SHC1 eine der stärksten SH2-abhängigen Interaktionen mit Tarp zeigte. Mittels Transkriptionsanalyse SHC1-abhängiger Genregulation während der Infektion konnten Gene identifiziert werden, welche an der Apoptose- und Zellwachstumskontrolle beteiligt sind. Infizierte Wirtszellen mit SHC1-Knockdown wiesen eine erhöhte Apoptoserate nach Stimulation mit TNF-alpha auf. Diese Ergebnisse offenbaren eine wichtige Rolle von SHC1 im Kontext des frühen, Chlamydien-induzierten Wirtszellüberlebens und deuten darauf hin, dass Tarp als vielseitige Signaltransduktionsplattform dient. Um Wirtszelllipide aufzunehmen, nutzt C. trachomatis Transportrouten der Wirtszelle und modifiziert Lipide bei der Aufnahme. Zur Bestimmung der Lipidzusammensetzung der Wirtszelle wurde diese mittels MALDI-TOF-Massenspektrometrie analysiert. Dabei hatte die Infektion den stärksten Einfluss auf Phosphatidylinoslitol (PI)- und Cardiolipin (CL)-Spezies. Des Weiteren konnten im Infektionsverlauf PI- und CL-Spezies mit einem Massenunterschied von 14 Da detektiert werden, was auf verzweigtkettige Fettsäurereste chlamydialen Ursprungs und eine Beteiligung der cytosolischen Phospholipase A2 (cPLA2) hindeutet. Entsprechend zeigten infizierte Zellen mit einem Knockdown von cPLA2 oder der Cardiolipinsynthase 1 eine signifikant reduzierte Bildung infektiöser Bakterien. Dies unterstreicht die Bedeutung von CL und einer funktionellen Nährstoffversorgung für die erfolgreiche Vermehrung von C. trachomatis. / Like many bacterial pathogens, C. trachomatis translocates effector proteins into the host cell to manipulate host cell functions. The early phase effector protein Tarp harbors N-terminal SH2 binding sites and a C-terminal SH3 binding site for the interaction with host cell proteins. To assess these interactions, protein microarrays comprising virtually all human SH2 and SH3 domains were used. Numerous novel interactions were discovered, while the adaptor protein SHC1 was among Tarp’s strongest SH2-dependent interaction partners. Transcriptome analysis of SHC1-dependent gene regulation during infection indicated that SHC1 regulates apoptosis- and growth-related genes. SHC1 knockdown sensitized infected host cells to TNF-alpha-induced apoptosis. These findings reveal a critical role for SHC1 in early Chlamydia-induced cell survival and suggest that Tarp functions as an important multivalent signaling hub. To acquire host-derived lipids, C. trachomatis hijacks cellular trafficking pathways and modifies lipids during the acquisition. To assess infection-dependent changes of the host cell lipid composition, cells were analyzed by MALDI-TOF mass spectrometry. Phosphatidylinositol (PI) and cardiolipin (CL) levels were most prominently influenced by C. trachomatis infection. Furthermore, PI and CL species with a 14 Da mass difference were detected during the course of infection, indicating the presence of Chlamydia-derived branched chain fatty acids and a role of cytosolic phospholipase A2 (cPLA2) in this process. Accordingly, infection of cPLA2 or cardiolipin synthase 1 knockdown cells resulted in a significantly reduced formation of infectious particles. These data demonstrate the importance of cardiolipin and a functional nutrient supply for the successful propagation of C. trachomatis.

L’implantation retardée ou diapause embryonnaire décrit l'arrêt ou le retardement pendant l'embryogenèse. Chez le vison, la diapause est corrélée avec une sécrétion pituitaire insuffisante de la prolactine, ayant pour résultat la différentiation incomplète du corpus luteum et réduction de la progestérone. Des études antérieures suggèrent que le blastocyste de vison en diapause demeure dans un état de quiescence ou se développe lentement. Pour élucider ceci, la réplication de l'ADN a été étudiée. Les résultats démontrent synthèse de l’ADN et prolifération cellulaire dans les embryons au stade de morula, avant la diapause et dans les blastocystes après la réactivation. La réplication de l'ADN a été également détectée dans des blastocystes en diapause et en diapause prolongée. L'implantation est considérée comme une interaction bidirectionnelle entre le blastocyste et l'utérus. Il a été montré que les prostaglandines sont importantes pour la vascularisation de l’utérus au moment de l’implantation et peuvent réactiver l'utérus des visons après la diapause. La concentration protéinique et la localisation de la phospholipase citosolique A2 (CPLA2) et de la cyclooxygenase 2 (COX2) ont été étudiées dans l'utérus de vison. L’expression de la CPLA2 et COX2 étaient sur-régulées au moment de l'implantation. Il est connu que la prolactine active les corpus luteum des visons. L'idée de un lien entre la prolactine et la voie de signalisation des prostaglandines a été testée en mesurant les récepteurs de prolactine. Les résultats montrent une augmentation de l’expression des récepteurs de prolactine à l'implantation suggérant que la prolactine pourrait activer la voie de prostaglandine à l'utérus par son propre récepteur. La conclusion, les embryons pendant la diapause ne sont pas arrêtées complètement et les protéines liées à la voie de prostaglandine sont implique dans la réactivation de l'utérus. / Delayed implantation or diapause describes arrest or retardation during embryogenesis. In mink, diapause is related to insufficient pituitary prolactin secretion, resulting in incomplete differentiation of the corpus luteum with reduced progesterone concentration. The mink blastocyst at diapause was believed to be totally quiescent or expanding at a low rate. To explore this, DNA replication was studied. Results showed synthesis of DNA, and thus cell proliferation at the morulae stage before diapause and at the blastocyst following activation. DNA replication was detected not only at diapause but also at extended diapause. Furthermore, implantation is considered as a two-way interaction between the blastocyst and the uterus. It has been shown that prostaglandins are important for vascularization of the uterus and products of the prostaglandin pathway could reactivate the mink uterus following diapause. Protein concentration and localization was studied for cytosolic phospholipase A2 (CPLA2) and cyclooxygenase 2 (COX2) in mink uterus. Expression of CPLA2 and COX2 was up regulated at implantation. It is know that prolactin is the factor that activates the mink corpus luteum. The idea of a link between prolactin and prostaglandin pathway was investigated by quantifying the prolactin receptors in the uterus. Results showed an increase of prolactin receptors at implantation suggesting that prolactin could activate the prostaglandin pathway at the uterus through its own receptor. In conclusion, embryos during diapause are not completely arrested, and proteins related to the prostaglandin pathway are implicated in reactivation of the uterus.

L’implantation retardée ou diapause embryonnaire décrit l'arrêt ou le retardement pendant l'embryogenèse. Chez le vison, la diapause est corrélée avec une sécrétion pituitaire insuffisante de la prolactine, ayant pour résultat la différentiation incomplète du corpus luteum et réduction de la progestérone. Des études antérieures suggèrent que le blastocyste de vison en diapause demeure dans un état de quiescence ou se développe lentement. Pour élucider ceci, la réplication de l'ADN a été étudiée. Les résultats démontrent synthèse de l’ADN et prolifération cellulaire dans les embryons au stade de morula, avant la diapause et dans les blastocystes après la réactivation. La réplication de l'ADN a été également détectée dans des blastocystes en diapause et en diapause prolongée. L'implantation est considérée comme une interaction bidirectionnelle entre le blastocyste et l'utérus. Il a été montré que les prostaglandines sont importantes pour la vascularisation de l’utérus au moment de l’implantation et peuvent réactiver l'utérus des visons après la diapause. La concentration protéinique et la localisation de la phospholipase citosolique A2 (CPLA2) et de la cyclooxygenase 2 (COX2) ont été étudiées dans l'utérus de vison. L’expression de la CPLA2 et COX2 étaient sur-régulées au moment de l'implantation. Il est connu que la prolactine active les corpus luteum des visons. L'idée de un lien entre la prolactine et la voie de signalisation des prostaglandines a été testée en mesurant les récepteurs de prolactine. Les résultats montrent une augmentation de l’expression des récepteurs de prolactine à l'implantation suggérant que la prolactine pourrait activer la voie de prostaglandine à l'utérus par son propre récepteur. La conclusion, les embryons pendant la diapause ne sont pas arrêtées complètement et les protéines liées à la voie de prostaglandine sont implique dans la réactivation de l'utérus. / Delayed implantation or diapause describes arrest or retardation during embryogenesis. In mink, diapause is related to insufficient pituitary prolactin secretion, resulting in incomplete differentiation of the corpus luteum with reduced progesterone concentration. The mink blastocyst at diapause was believed to be totally quiescent or expanding at a low rate. To explore this, DNA replication was studied. Results showed synthesis of DNA, and thus cell proliferation at the morulae stage before diapause and at the blastocyst following activation. DNA replication was detected not only at diapause but also at extended diapause. Furthermore, implantation is considered as a two-way interaction between the blastocyst and the uterus. It has been shown that prostaglandins are important for vascularization of the uterus and products of the prostaglandin pathway could reactivate the mink uterus following diapause. Protein concentration and localization was studied for cytosolic phospholipase A2 (CPLA2) and cyclooxygenase 2 (COX2) in mink uterus. Expression of CPLA2 and COX2 was up regulated at implantation. It is know that prolactin is the factor that activates the mink corpus luteum. The idea of a link between prolactin and prostaglandin pathway was investigated by quantifying the prolactin receptors in the uterus. Results showed an increase of prolactin receptors at implantation suggesting that prolactin could activate the prostaglandin pathway at the uterus through its own receptor. In conclusion, embryos during diapause are not completely arrested, and proteins related to the prostaglandin pathway are implicated in reactivation of the uterus.

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