M-CSF
Synonym: CSF-1
Englisch: macrophage colony-stimulating factor
Definition
M-CSF ist ein körpereigenes Protein, das zu den koloniestimulierenden Faktoren aus der großen Gruppe der Zytokine gehört. Es reguliert das Überleben, die Proliferation und die Differenzierung von Zellen, die den CSF1-Rezeptor tragen. Dazu zählen insbesondere mononukleäre Phagozyten wie Makrophagen und Monozyten, aber auch Osteoklasten und Mikroglia.
Genetik
Das für M-CSF kodierende Gen liegt auf Chromosom 1 am Genlokus 1p13.3 und besteht aus 11 Exons. Es sind mehrere Transkripte beschrieben, die durch alternatives Spleißen entstehen. Die sezernierten Formen werden von zwei Transkripten mit einer Länge von 2,5 bzw. 4,0 kb kodiert. Diese Proteine besitzen eine proteolytische Spaltstelle, die im Exon 6 liegt. Die beiden anderen Transkripte mit einer Länge von 1,6 bzw. 3,1 kb kodieren für membrangebundenes M-CSF
Biochemie
Die biologisch aktive Form des sezernierten M-CSF liegt extrazellulär als disulfidverknüpftes Homodimer vor. Sie entsteht durch proteolytische Spaltung membrangebundener Vorläuferproteine.
Die Bindung von M-CSF an den CSF1-Rezeptor führt zur Dimerisierung und Autophosphorylierung des Rezeptors an Tyrosinresten. Diese dienen als Dockingstellen für SH2- und PTB-Domänen-haltige Proteine und aktivieren bestimmte Signalwege, wie den RAS/RAF-, den PI3K/Akt- und den PLCγ-Signalweg.
Physiologie
- Makrophagen- und Monozytenvorläuferzellen werden über den CSF1-Rezeptor durch M-CSF stimuliert und differenzieren sich anschließend.
- CSF1-Rezeptoren werden von den Epithelzellen des Endometriums und vom Trophoblasten exprimiert. Studien haben gezeigt, dass M-CSF wichtig für die Nidation der befruchteten Eizelle ist. Physiologisch wird eine große Menge M-CSF in der Plazenta produziert. Es wird angenommen, dass eine wesentliche Rolle bei der Trophoblastendifferenzierung und bei der Entwicklung der Plazenta spielt. Eine mangelnde Konzentration dieses Zytokins ist möglicherweise Ursache eines habituellen Abortes.
- Parathormon wirkt auf Osteoblasten und fördert die Sekretion von M-CSF und des RANK-Liganden, die wiederum an Vorläuferzellen der Osteoklasten binden und diese zur Ausreifung stimulieren.
Klinik
Lokal in der Gefäßwand produziertes M-CSF trägt zur Entstehung der Atherosklerose bei, auch wenn seine genaue Rolle gegenwärtig (2026) noch unklar ist. Auch im Gehirn wird M-CSF exprimiert und spielt möglicherweise eine Rolle in der Pathogenese der Alzheimer-Krankheit.