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Comparison of different keratinocyte cell line models for analysis of NLRP1 inflammasome activation

Wang, Tian^RWTH*

2025

Verantwortlichkeitsangabevorgelegt von Tian Wang

ImpressumAachen 2025

Umfang12 Seiten : Illustrationen

Dissertation, Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen, 2025

Genehmigende Fakultät
Fak10

Hauptberichter/Gutachter
Yazdi, Amir (Thesis advisor)^RWTH* ; Koschmieder, Steffen (Thesis advisor)^RWTH*

Tag der mündlichen Prüfung/Habilitation
2025-11-11

Einrichtungen

1. Klinik und Lehrstuhl für Dermatologie und Venerologie (536500-2 ; 931910)

Thematische Einordnung (Klassifikation)
DDC: 610

Kurzfassung
Das NLRP1-Inflammasom (Nucleotide-binding domain, Leucine-rich-containing family, Pyrin domain-containing-1) spielt als das bedeutendste Inflammasom humaner Keratinozyten eine entscheidende Rolle in der Regulation der angeborenen Immunität der Haut. In dieser Studie wurde die Aktivierung des NLRP1-Inflammasoms und deren Nachweis in verschiedenen Keratinozyten-Zelllinien mit dem Ziel, ein geeignetes in-vitro-Modell zur Analyse der Inflammasom-Aktivierung in Keratinozyten zu identifizieren, untersucht. Dazu wurden die Auswirkungen einer Stimulation mit UVB-Strahlung bzw. Talabostat auf die Aktivierung und Expression des NLRP1-Inflammasoms und die Zelltodinduktion in primären Keratinozyten sowie in den immortalisierten Keratinozyten-Zelllinien HaCaT, HaSKpw, and SVTERT mittels Durchflusszytometrie, Western Blot und ELISA verglichen. Die Schlüsselkomponenten des NLRP1-Inflammasoms wiesen in den verschieden Zelllinien unterschiedliche Expressionsniveaus auf, die höchste Expression zeigte sich in primären Keratinozyten. Sowohl UVB als auch Talabostat führten zum Zelltod in allen untersuchten Zelllinien. Eine NLRP1-Inflammasom-Aktivierung konnte jedoch ausschließlich in primären Keratinozyten nachgewiesen werden. Ausgehend von diesen Ergebnissen raten wir zur Analyse der Inflammasom-Aktivierung in Keratinozyten von der Verwendung der immortalisierten Keratinozyten-Zelllinien HaCaT, HaSKpw, and SVTERT ab und empfehlen den Einsatz primärer Keratinozyten.

The NLRP1 (nucleotide-binding domain, leucine-rich-containing family, pyrin domain-containing-1) inflammasome is the most important inflammasome in human keratinocytes. It plays a crucial role in regulating innate immunity in the skin. This study aimed to evaluate NLRP1 inflammasome activation and the corresponding levels of detection in different keratinocyte cell lines to identify a suitable in vitro model for analyzing inflammasome activation in keratinocytes. We compared NLRP1 inflammasome activation, expression, and cell death among primary keratinocytes and immortalized keratinocyte cell lines HaCaT, HaSKpw, and SVTERT upon stimulation with ultraviolet B (UVB) irradiation or talabostat. The effects of both NLRP1 inducers on cell death and the modification of NLRP1 molecules were examined using fluorescence-activated cell sorting analysis, Western blotting, and an enzyme-linked immunosorbent assay. The key inflammasome components had varied expression levels among the keratinocyte cell models, with the highest expression observed in primary keratinocytes. Moreover, our data showed that both UVB and talabostat triggered cell death, and NLRP1 inflammasome activation was readily detected in primary keratinocytes but not in the analyzed immortalized keratinocyte cell lines. Therefore, we do not recommend the use of the immortalized keratinocyte cell lines HaCaT, HaSKpw, and SVTERT for analyzing inflammasome activation in keratinocytes; we strongly recommend the use of primary keratinocytes for these studies.

Dokumenttyp
Dissertation / PhD Thesis

Format
print

Sprache
English

Externe Identnummern
HBZ: HT031320554

Interne Identnummern
RWTH-2025-09416
Datensatz-ID: 1021039

Beteiligte Länder
Germany