Vimentiini ja ihmisen maitorauhasepiteelin mekanobiologinen säätely

Abstract

Vimentiini on välikokoinen säieproteiini, jota ilmentyy normaaleissa mesenkyymin soluissa, mutta myös maitorauhasen basaalisissa epiteelisoluissa. Rintasyöpäkasvaimissa vimentiinin määrä on normaalia korkeampi ja se on liitetty kasvaimen pahanlaatuisuuteen ja leviämiseen. Vimentiini antaa soluille mekaanista lujuutta, osallistuu solujen liikkumiseen, kiinnittymiseen ja signalointiin ja sen on havaittu säätelevän basaalisten solujen määrää hiiren maitorauhasessa. Vimentiinin osuutta maitorauhasen epiteelisolujen mekanotransduktiossa, eli solunulkoisten mekaanisten signaalien muuttamisessa biokemiallisiksi signaaleiksi, ei kuitenkaan tunneta. Pro-gradu-tutkimukseni ensimmäisenä tavoitteena oli tutkia, miten vimentiinin hiljentäminen RNA-interferenssillä vaikuttaa ihmisen maitorauhasorganoidien kasvuun. Hiljennykseen käytettiin kahta vimentiini- ja yhtä kontrolli-shRNA:ta lentivirus-transduktiona. Vimentiinin proteiinitasot määritettiin Western Blot-menetelmällä ja immunofluoresenssilla. Virusten määrä optimoitiin transformoidussa MCF10DCIS.com-rintaepiteelisolulinjassa, jonka jälkeen vimentiini hiljennettiin ihmisen rintakudoksesta eristetyissä primäärisoluissa. Solujen kasvua maitorauhasorganoideiksi seurattiin valomikroskopialla. Organoidien määrää, rakennetta, kokoa ja hiljennyksen onnistumista analysoitiin immunofluoresenssilla ja mikroskopialla. Tutkimukseni toinen tavoite oli tutkia ihmisen maitorauhasen basaalisten epiteelisolujen mekanotransduktiota eri soluväliaineilla ja sitä, vaikuttaako vimentiini mekanotransduktion voimakkuuteen. Maitorauhasen primäärisoluja kasvatettiin kudoksen kovuutta vastaavilla hydrogeeleillä (1.6 kPa), solut leimattiin immunofluoresenssilla ja ne kuvattiin konfokaalimikroskoopilla. YAP-proteiinin tumalokalisaatio kvantitoitiin ja myosiini kevytketjun fosforylaation voimakkuus mitattiin eri solupopulaatioissa. Tutkimuksessa havaittiin, että vimentiinin hiljentäminen lentiviruksilla onnistuu sekä solulinjassa että primäärisoluissa. Hiljennys vähensi muodostuneiden maitorauhasorganoidien määrää ja vaikutti niiden rakenteeseen. Basaalisista soluista CD10-pintamarkkeria ilmentävät solut osoittivat CD10-negatiivisia soluja voimakkaampaa YAP-mekanotransduktiota pehmeällä alustalla. Aktomyosiini kontraktion määrää kuvaava myosiini kevytketjun fosforylaatio oli basaalisilla soluilla luminaalisoluja voimakkaampaa, kun solut kiinnittyivät nimenomaan kollageeni I soluväliaineeseen pehmeällä alustalla. Tutkimuksen tulokset antavat tietoa maitorauhasen basaalisten epiteelisolujen alapopulaatioiden mekanobiologiasta, sekä voivat auttaa ymmärtämään vimentiinin osuutta basaalisten epiteelisolujen toiminnassa, maitorauhasen kehityksessä ja rintasyövän synnyssä sekä leviämisessä.