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Differential gene expression profile and altered cytokine secretion of thyroid cancer cells in space

Ma, Xiao und Pietsch, Jessica und Wehland, Markus und Schulz, Herbert und Saar, Katrin und Hübner, Norbert und Bauer, Johann und Braun, Markus und Schwarzwälder, Achim und Segerer, Jürgen und Birlem, Maria und Horn, Astrid und Hemmersbach, Ruth und Waßer, Kai und Grosse, Jirka und Infanger, Manfred und Grimm, Daniela (2013) Differential gene expression profile and altered cytokine secretion of thyroid cancer cells in space. FASEB JOURNAL. ISSN 0892-6638

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Kurzfassung

This study focuses on the effects of short-term [22 s, parabolic flight campaign (PFC)] and long-term (10 d, Shenzhou 8 space mission) real microgravity on changes in cytokine secretion and gene expression patterns in poorly differentiated thyroid cancer cells. FTC-133 cells were cultured in space and on a random positioning machine (RPM) for 10 d, to evaluate differences between real and simulated microgravity. Multianalyte profiling was used to evaluate 128 secreted cytokines. Microarray analysis revealed 63 significantly regulated transcripts after 22 s of microgravity during a PFC and 2881 after 10 d on the RPM or in space. Genes in several biological processes, including apoptosis (n=182), cytoskeleton (n=80), adhesion/extracellular matrix (n=98), proliferation (n=184), stress response (n=268), migration (n=63), angiogenesis (n=39), and signal transduction (n=429), were differentially expressed. Genes and proteins involved in the regulation of cancer cell proliferation and metastasis, such as IL6, IL8, IL15, OPN, VEGFA, VEGFD, FGF17, MMP2, MMP3, TIMP1, PRKAA, and PRKACA, were similarly regulated under RPM and spaceflight conditions. The resulting effect was mostly antiproliferative. Gene expression during the PFC was often regulated in the opposite direction. In summary, microgravity is an invaluable tool for exploring new targets in anticancer therapy and can be simulated in some aspects in ground-based facilities.

Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Differential gene expression profile and altered cytokine secretion of thyroid cancer cells in space
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID
Ma, XiaoAarhus University, Institute of Biomedicine, Pharmacology, Wilhelm Meyers Allé 4, DK-8000 Aarhus C, DenmarkNICHT SPEZIFIZIERT
Pietsch, JessicaClinic for Plastic, Aesthetic and Hand Surgery, Otto-von-Guericke-University Magdeburg, Magdeburg, GermanyNICHT SPEZIFIZIERT
Wehland, MarkusOtto-von-Guericke-University Magdeburg, Clinic for Plastic, Aesthetic and Hand Surgery, Magdeburg, GermanyNICHT SPEZIFIZIERT
Schulz, HerbertMax-Delbrück-Center for Molecular Medicine, Berlin-Buch, GermanyNICHT SPEZIFIZIERT
Saar, KatrinMax-Delbrück-Center for Molecular Medicine, Berlin-Buch, GermanyNICHT SPEZIFIZIERT
Hübner, NorbertMax-Delbrück-Center for Molecular Medicine, Berlin-Buch, GermanyNICHT SPEZIFIZIERT
Bauer, JohannMax-Planck Institute for Biochemistry, Martinsried, GermanyNICHT SPEZIFIZIERT
Braun, MarkusUniversity of Bonn, Institute of Molecular Physiology and Biotechnology of Plants, Bonn, Germany; mbraun@uni-bonn.deNICHT SPEZIFIZIERT
Schwarzwälder, AchimEADS Astrium, Friedrichshafen, GermanyNICHT SPEZIFIZIERT
Segerer, JürgenEADS Astrium, Friedrichshafen, GermanyNICHT SPEZIFIZIERT
Birlem, MariaEADS Astrium, Friedrichshafen, GermanyNICHT SPEZIFIZIERT
Horn, AstridEADS Astrium, Friedrichshafen, GermanyNICHT SPEZIFIZIERT
Hemmersbach, RuthGerman Aerospace Center (DLR), Institute of Aerospace Medicine, Cologne, GermanyNICHT SPEZIFIZIERT
Waßer, KaiGerman Aerospace Center, Institute of Aerospace Medicine, Biomedical Science Support Center, Linder Hoehe, 51147 Cologne, GermanyNICHT SPEZIFIZIERT
Grosse, JirkaUniversity of Regensburg, Department of Nuclear Medicine, Franz-Josef-Strauss-allee 11, 93053 Regensburg, GermanyNICHT SPEZIFIZIERT
Infanger, ManfredCentre Hospitalier de Luxembourg, LuxembourgNICHT SPEZIFIZIERT
Grimm, DanielaAarhus University, Institute of Biomedicine, Pharmacology, Wilhelm Meyers Allé 4, 8000 Aarhus C, DenmarkNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:6 November 2013
Erschienen in:FASEB JOURNAL
Referierte Publikation:Ja
In Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
ISSN:0892-6638
Status:veröffentlicht
Stichwörter:extracellular matrix, growth factors, microgravity, protein kinases
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Forschung unter Weltraumbedingungen
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R FR - Forschung unter Weltraumbedingungen
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Vorhaben Biowissenschaftliche Nutzerunterstützung
Standort: Köln-Porz
Institute & Einrichtungen:Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin > Biomedizinisches Wissenschafts-Unterstützungszentrum
Hinterlegt von: Bromeis, Birgit
Hinterlegt am:10 Feb 2014 09:13
Letzte Änderung:10 Feb 2014 09:13

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