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Hintergrund: Retinale Endothelzellen (human retinal microvascular endothelial cells; HRMVECs) spielen eine Schlüsselrolle bei angioproliferativen Netzhauterkrankungen. Viele Änderungen der Protein- und messengerRNA (mRNA) Expression von HRMVECs sind bereits gut untersucht. Es ist aber bisher wenig darüber bekannt, zu welchem Grade auch Expressionsänderungen von microRNAs (miRNA) mit retinalen Angiogenesevorgängen assoziiert sind.

Methoden: Die miRNA Profile von HRMVECs wurden unter Hungerbedingungen sowie unter angiogener Stimulation mit und ohne Zugabe von VEGF-Inhibitoren untersucht. Die miRNA Expressionsprofile wurden mittels next-generaton deep sequencing ausgewertet. Signifikant differentiell exprimierte miRNAs wurden mittels qPCR validiert. Zusätzlich wurden die am häufigsten exprimierten und mindestens um 15% modulierten miRNAs ausgewertet. Die von der Regulation betroffenen Signalwege wurden mittels Gene Ontology Enrichment Analyse bewertet.

Ergebnisse: Die miRNA-Profile der untersuchten HRMVECs waren erstaunlich stabil. Vier miRNAs (miR-139-5p/-3p and miR-335-5p/-3p) waren signifikant unterschiedlich exprimiert zwischen Hungerbedingungen und angiogener Stimulation. Mittels Gene Ontology Enrichment Analyse wurden diese vier miRNAs den Prozessen Angiogenese und Zellmigration zugeordnet. Die insgesamt am stärksten exprimierten und gleichzeitig zwischen den Gruppen um mindestens 15% regulierten miRNAs waren miR-21-5p, miR-29a-3p, miR-100-5p und miR-126-5p/-3p. Diese fünf miRNAs modulieren zelluläre Prozesse im Bereich Apoptose, Regulation von Kinaseaktivität, intrazellulärer und extrazellulärer Signaltransduktion sowie Regulation von Differenzierung. Zugabe von VEGF Inhibitoren zur angiogenen Stimulation induzierte im Beobachtungszeitfenster keine differentielle Regulation der miRNA Expression.

Schlussforlgerung: In der Summe erwies sich das miRNA Profil retinaler Endothelzellen als äußerst stabil über das beobachtete Zeitfenster, es fanden sich aber auch neue, bisher in diesem Kontext nicht beschriebene miRNAs, die sich unter den genannten Bedingungen in ihrer Expression verändern. Die von diesen miRNAs beeinflussten Signalwege zeigen ein Potential auf, dass diese miRNAs modulativ auf angiogene Vorgänge in der Netzhaut einwirken könnten.