Die neutrale Endopeptidase (NEP) im Nebenhoden von Maus und Mensch: Expression, Lokalisation und Bedeutung für den CNP/GC-B Signalweg

Abstract

Die neutrale Endopeptidase (NEP, Metallo-Endopeptidase EC 3.4.24.11; Enkephalinase, Neprilysin, CD10, CALLA) spielt eine wesentliche Rolle für die Regulation der Bioaktivität von natriuretischen Peptiden. C-Typ natriuretisches Peptid (CNP) ist in hoher Konzentration im Nebenhoden und Seminalplasma zu finden. Detaillierte Expressions- und Lokalisationsdaten von NEP sowie Informationen über ihre CNP-bezogene Funktion im Epididymis sind allerdings unbekannt.Der Vergleich des NEP-Spiegels mit diversen Organen zeigte, dass die NEP eine außergewöhnlich hohe Expression im Maus- und humanen Epididymis hat. NEP ist ausschließlich an der apikalen Seite der Epithelzellen lokalisiert. NEP zeigte beim Menschen eine starke Immunoreaktivität in den nicht Kinozilien tragenden Epithelien der Ductuli efferentes und in bis zum Lumen reichenden Epithelzellen des D. epididymidis einschließlich der Stereozilien. Bei Mäusen zeigte NEP eine segmentspezifische Expression apikal in den Epithelien des Nebenhodenganges.Durch immunhistochemische und RT-PCR-Versuche nach Laser-Mikrodissektion konnten in dieser Arbeit CNP und die Guanylatzyklase B (GC-B), die als CNP-Rezeptor fungiert, in Epithel und Muskulatur des Epididymis lokalisiert werden. In unseren Degradationstudien mittels Dünnschichtchromatographie zeigten wir, dass CNP im Nebenhoden durch NEP abgebaut und damit auch reguliert wird und dass die CNP/GCB-induzierte cGMP-Produktion durch NEP-Inhibitoren ansteigt.Unsere Daten zeigen eine wichtige, vorher vernachlässigte Rolle von NEP für die Regulation luminaler Faktoren wie CNP im Epididymis und sprechen für eine neuartige Rolle von CNP/GC-B in Epididymisepithelien, vermutlich im Rahmen des lokalen Wasserhaushaltes. Neutral endopeptidase (NEP, metallo-endopeptidase EC 3.4.24.11; enkephalinase, neprilysin, CD10, CALLA) represents a major regulator of bioactivity of natriuretic peptides. C-type natriuretic peptide (CNP) is present in high levels in epididymis and seminal plasma. However, detailed data on the expression and localization of NEP as well as information about its CNP-related function in the epididymis are unknown.Comparison of NEP protein levels in various organs revealed an extremely high expression in human and mouse epididymis. NEP was localized exclusively to apical (luminal) parts of epithelial cells. In man, strong NEP immunoreactivity was associated with epithelia of efferent ducts and the epididymal duct including stereocilia. Segment-by-segment analysis in mouse revealed a distinct distribution along the epididymal duct. By immunhistochemistry and RT-PCR experiments after tissue isolation using laser microdissection) it was found that CNP and guanylyl cyclase B (GC-B), which serves as CNP receptor, are localized in the epithelial and smooth muscle layer of the epididymis. In our degradation study using thin layer chromatography it was shown that CNP in epididymis is degraded (and thus modulated) by NEP and that the CNP/GC-B-induced cGMP production increases by NEP inhibition.Data indicate an important, previously neglected, role of NEP for regulation of luminal factors, such as CNP, in the epididymis and suggest a novel role for CNP/GC-B in the epididymal epithelium, presumably in context of local water balance.