Studies in mice on the role of the thymic hormone thymulin during early life as a maturational factor for the neuroendocrine system

Abstract

The thymic peptide thymulin was discovered, purified and sequenced in the 70s. In a series of early studies, thymulin was thoroughly characterized in relation to its immunological actions. It was shown to be involved in several aspects of intra- and extrathymic T-cell differentiation. Further studies revealed that thymulin secretion was affected by a complex endocrine network involving most adenohypophyseal and peripheral hormones, and that thymulin itself strongly influences the neuroendocrine system. In the present doctoral thesis anti-thymulin specific antibodies were generated in rabbits and chickens. An ELISA for thymulin was set up using mammalian antibodies. Rabbit antisera were specific for thymulin but chicken antibodies were found to produce strong nonspecific interactions when used in ELISA. Long- (33 days) and short- (7 days) term neonatal immunoneutralization studies on mice employing the anti-thymulin antibodies raised in rabbits revealed a strong reduction in the serum levels of most anterior pituitary hormones (LH, FSH, PRL, TSH and GH) when the treated animals reached an adult age. Pituitary cell populations were also affected by the treatment. Additionally, body weight decreased and thymic cellularity increased in the thymulin-deprived animals. We conclude that thymulin has a general facilitatory action on anterior pituitary hormone secretion and that this thymic peptide plays a key role during early life for the development of a proper neuroendocrine balance in adult animals.

Das thymische Peptid Thymulin wurde in den 70er Jahren entdeckt, purifiziert und sequenziert. In einer Reihe von Studien wurde Thymulin eingehend hinsichtlich seiner immunologischen Funktionen charakterisiert. Es wurde gezeigt, dass es an zahlreichen Aspekten intra- und extrathymischer T-Zell- Differenzierung beteiligt ist. Weitere Studien ergaben, dass die Sekretion von Thymulin durch ein komplexes Netzwerk gesteuert wird, an dem adenohypophysäre und periphere Hormone beteiligt sind, und dass Thymulin seinerseits sehr starken Einfluss auf das neuroendokrine System hat. In der vorliegenden Doktorarbeit wurden anti-Thymulin-spezifische Antikörper in Kaninchen und Hühnern generiert. Ein ELISA für Thymulin wurde auf der Basis polyklonaler Kaninchenantikörper entwickelt. Kaninchenseren stellten sich als spezifisch für Thymulin heraus, wohingegen Hühnerantikörper starke unspezifische Interaktionen im ELISA zeigten. Neonatale Langzeit- (33 Tage) und Kurzzeit- (7 Tage) Immunoneutralisierungs-Studien in Mäusen führten nach Erreichen des Erwachsenenalters zu stark reduzierten Serumspiegeln adenohypophysärer Hormone (LH, FSH, PRL, TSH, GH). Die Morphologie hypophysärer Zellen zeigte in diesem Experiment ebenfalls Veränderungen. Außerdem waren in den Thymulin-defizienten Tieren das Körpergewicht erniedrigt und der Zellgehalt des Thymus erhöht. Es kann gefolgert werden, dass Thymulin eine generelle sekretionsfördernde Wirkung auf die Adenohypophyse hat und dass dieses Peptid in der Neonatalperiode eine Schlüsselrolle für die normale Entwicklung des späteren neuroendokrinen Gleichgewichtes hat.