Titelaufnahme

Serum and glucocorticoid-regulated kinase 1 (Sgk1) is a glucocorticoid early response gene; its function however has mainly been elucidated in the context of mineralocorticoid signaling.

Here we investigated the expression and function of Sgk1 in the pituitary gland, which is one of the primary glucocorticoid targets. We found that Sgk1 is highly expressed in the human pituitary gland and co-localises to ACTH. In the AtT-20 murine corticotroph cell line, glucocorticoids up-regulated Sgk1 mRNA and protein levels, whilst decreasing POMC transcription and ACTH release. The dexamethasone-induced increase in Sgk1 protein was abolished by the steroid receptor antagonist RU 486 and reduced by the PI3K inhibitor LY-294002.

Sgk1 overexpression increased CREB- and AP-1-dependent transcription, POMC transcription and ACTH secretion, but did not influence intracellular cAMP levels, suggesting a regulation of POMC transcription and ACTH release by Sgk1 via the PKA and MAPK pathways. Sgk1 overexpression and CRH had additive effects on POMC promoter activity, but not on ACTH secretion. Sgk1 knockdown by siRNA decreased POMC promoter activity, demonstrating the significance of Sgk1-dependent signalling for basal POMC expression.

In summary, Sgk1 is strongly stimulated by glucocorticoids in pituitary corticotrophs; however it enhances AP-1 and CRE activity downstream of PKA, thereby increasing POMC transcription under basal conditions as well as ACTH secretion following glucocorticoid stimulation. These data represent the first direct evidence that Sgk1 effects are antagonistic to the classical glucocorticoid properties. We suggest that Sgk1 integrates different pathways such as the glucocorticoid pathway, the PI3K pathway and the downstream part of the PKA pathway, and acts as a cell-regulated counter regulatory mechanism aiming to weaken the potentially detrimental glucocorticoid effects. The therapeutical targeting of the Sgk1 pathway might open new possibilities for the treatment of Cushing's disease.

Die Serum- und Glukokortikoid-regulierte Kinase 1 (Sgk1) ist ein direktes frühes Zielgen von Glukokortikoiden; ihre Funktion wurde jedoch bislang hauptsächlich im Kontext von Mineralokortikoid-Signalwegen studiert.

Wir untersuchten hier die Expression und Funktion von Sgk1 in der Hypophyse, die eines der primären Ziele der Glukokortikoidwirkung darstellt. Wir fanden dass Sgk1 in der humanen Hypophyse hoch exprimiert wird und dort mit ACTH co-lokalisiert. In der murinen corticotrophen Zelllinie AtT-20 wurden Sgk1 mRNA und Protein durch Glukokortikoide up-reguliert, während POMC Transkription und ACTH Ausschüttung gleichzeitig vermindert wurden. Der Dexamethason-stimulierte Anstieg von Sgk1 Protein wurde durch den Steroidrezeptorantagonisten RU 486 vollständig gehemmt und durch den PI3K-Inhibitor LY-29402 leicht vermindert.

Sgk1 overexpression bewirkte eine Steigerung der CREB- und AP-1-abhängigen Transkription, der POMC Transkription und der ACTH Ausschüttung aber beeinflusste die intrazellulären cAMP Konzentrationen nicht; das weist auf eine Regulation der POMC Transkription und ACTH Ausschüttung durch Sgk1 über die PKA und MAPK Signalwege hin. Sgk1 overexpression und CRH zeigten additive Effekte in Bezug auf POMC Promoteraktivität, jedoch nicht auf ACTH Ausschüttung. Sgk1 knockdown durch siRNA erniedrigte POMC Promoteraktivität, was die Bedeutung der Sgk1-abhängigen Signalaktivität für die basale POMC Expression aufzeigt.

Zusammenfassend wird Sgk1 in hypophysären Corticotrophen durch Glukukortikoide stark stimuliert; es verstärkt jedoch AP-1- und CRE-Aktivität downstream der PKA und steigert dadurch die basale POMC Transkription sowie die Glukokortikoid-stimulierte ACTH Ausschüttung.

Diese Daten repräsentieren den ersten direkten Hinweis darauf, dass Sgk1 antagonistisch gegenüber den klassischen Glukokortikoid-Effekten wirkt.

Dies könnte bedeuten, dass Sgk1 verschiedene Signalwege, wie zum Beispiel den Glukokortikoid-Signalweg, den PI3K Signalweg und das Endstück des PKA Signalwegs, integriert, und dadurch als ein zellgesteuerter Gegenregulationsmechanismus zur Abschwächung von potentiell schädlichen Glukokortikoidwirkungen agiert. Die therapeutische Beeinflussung des Sgk1 Signalwegs könnte neue Perspektiven für die Behandlung von Morbus Cushing eröffnen.