Investigation of PPAR delta as a pathogenic factor in psoriasis

Abstract

Psoriasis is a common skin disease involving keratinocyte hyperproliferation and altered differentiation, as well as T-cell activation. A large group of genes dysregulated on transcriptional level in psoriasis is related to fatty acid signalling and adipocyte differentiation, exhibiting a pattern consistent with the activation of peroxisome proliferator activated receptor delta (PPARδ). PPARδ itself is strongly induced in psoriasis in vivo. A detailed study of PPARδ expression in vitro as well as its subcellular distribution in cultured primary human keratinocytes showed that PPARδ was not uniformly overexpressed in psoriasis-derived keratinocytes and that neither its expression nor its subcellular distribution is dependent on ligand binding. In primary keratinocytes, PPARδ was induced by the transcription factor AP1, in particular by junB, but not by canonical WNT signalling, in contrast to its regulation in colon carcinoma cells. Activation of PPARδ enhanced proliferation of keratinocytes, while this was inhibited by knock-down of PPARδ. Lentiviral-based knock-down of PPARδ or its activation with specific synthetic ligand, as a complementary approach, allowed the identification of heparin-binding EGF-like growth factor (HB-EGF) as a direct target gene of PPARδ. In order to examine PPARδ function in vivo, a lentiviral vector containing constitutive active mouse PPARδ under the control of inducible promoter was engineered.

Die Schuppenflechte (Psoriasis vulgaris) ist ein häufig auftretende Hauterkrankung, der eine gestörte Keratinozytenproliferation und differenzierung sowie eine T-Zell Aktivierung zu Grunde liegt. Eine große Gruppe von Genen, welche bei der Psoriasis fehlreguliert sind, sind an der Regulation der Adipogenese beteiligt, wobei das transkriptionelle Profil konsistent mit der Aktivierung von Peroxisom-Proliferator Aktivator Rezeptor delta (PPARδ) ist. PPARδ ist selbst bei der Psoriasis stark hoch reguliert. Es konnte gezeigt werden, daß PPARδ nicht in primären Keratinozyten von Psoriasispatienten in vitro, sondern nur in vivo überexprimiert ist, und daß weder seine Expressionshöhe auf Proteinebene noch seine subzelluläre Lokalisation Liganden-abhängig sind. Weiterhin wurde gezeigt, das PPARδ in primären Keratinozyten im Unterschied zu Coloncarcinom-Zellen durch den Transkriptionsfaktor AP1, insbesondere junB, jedoch nicht durch Wnt-induzierte Signale induziert wird. Die Aktivierung von PPARδ verstärkte die Proliferation, wohingegen diese durch PPARδ knock-down inhibiert wurde. Knock- down von PPARδ in primären Keratinozyten vermittelst Lentivirus-Infektion bzw. Aktivierung von PPARδ durch einen synthetischen Liganden erlaubte die Identifizierung von Heparin-bindendem EGF-artigem Wachstumsfaktor (HB-EGF) als direktes Zielgen von PPARδ. Schließlich wurde ein lentiviraler Vektor zur Überexpression von PPARδ in vivo unter der Kontrolle eines induzierbaren Promoters hergestellt.