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Fragestellung: Connective Tissue Growth Factor (CTGF, CCN2) spielt eine Rolle bei der Chondrogenese und der Knochenbildung und wird von hypertrophen Chondrozyten in der Wachstumszone des Knorpels stark exprimiert. Es fördert außerdem die Proliferation und Differenzierung von Chondrozyten in der Zellkultur. Ausgehend von den Ergebnissen eines genomweiten Microarrays, bei dem sich Ctgf als eines der stärksten IL-1β-regulierten Gene erwies, wurden in dieser Studie Effekte von pro-inflammatorischen Zytokinen auf die Genexpression von Ctgf näher analysiert und mögliche regulatorische Mechanismen untersucht.

Methodik: Aus Knorpelgewebe von Arthrosepatienten wurden nach etablierten Methoden Chondrozyten isoliert und nach Adhärenz eingefroren. Nach Auftauen, Regenerierung sowie einer Ruhephase in serumfreiem Medium wurden die Zellen 4 h, 8 h bzw. 24h mit 10ng/ml IL-1β stimuliert, wobei ein Teil der Zellen einer 15minütigen Vorinkubation mit dem p38 MAPK-Inhibitor SB203580 (10µM) unterzogen wurde. Außerdem wurde ein Teil der Zellen 24 h mit 100ng/ml TNFα stimuliert. Unbehandelte Zellen dienten als Kontrolle. Anschließend wurde die Gesamt-RNA isoliert und die Genexpression mittels RT-PCR analysiert.

Ergebnisse: Die Entzündungszytokine IL-1β und TNFα verminderten beide die Expression von Ctgf in humanen artikulären Chondrozyten nach 24 h Stimulation. Bereits nach 8 h konnte ein signifikanter Effekt von IL-1β beobachtet werden, welcher sich mit zunehmender Stimulationszeit verstärkte. Eine Inhibition der p38 MAPK mit SB203580 konnte den negativen Effekt von IL-1β auf die Ctgf-Genexpression nicht verhindern. Die Analyse der Genexpression von TGFβ, das bekanntermaßen ein starker Aktivator der Ctgf-Expression ist, ließ eine Co-Regulation dieser beiden Faktoren durch IL-1β erkennen.

Schlussfolgerungen: Die beiden Zytokine IL-1β und TNFα, die bei der Arthrose eine Rolle spielen, verminderten abhängig von der Stimulationszeit die Genexpression von Ctgf in kultivierten humanen Chondrozyten. Diese Ergebnisse könnten auf eine Beteiligung von CTGF im Rahmen der Arthrose hinweisen. Zur Klärung der zellbiologischen Konsequenzen der CTGF-Regulation im Gelenksknorpel sind weitere Untersuchungen erforderlich.