Distribution and characterization of steroid hormone receptors in human thyroid tissue

Abstract

The incidence and molecular characteristics of cytosolic steroid receptors for estrogen (ER), androgen (AR), progesterone (PR), and glucocorticoid (GR) were analyzed in human thyroidectomy specimens. All assays were performed by a protamine sulfate precipitation technique and analyzed by the method of Scatchard. Selected specimens were analyzed by sucrose density gradient. A receptor content over 1 fmol/mg cytosol protein was taken as positive. Estrogen was found in 23 of 45 specimens including 8 of 8 papillary cancers. Mean ER content (R_c) was 29.8 ±6.7 fmol/mg cytosol protein with a dissociation constant (K_d) of 0.23 ±0.09 × 10⁻¹⁰M. The R_c of ER was higher in neoplastic than non-neoplastic thyroid tissue. Androgen was found in 19 of 41 specimens, including 6 of 8 papillary cancers. Mean R_c for AR was 10.6 ± 7.1 fmol/mg cytosol protein with a K_d of 0.17 ± 0.11 × 10⁻¹⁰. The incidence of ER and AR was significantly higher (p<0.05) in neoplastic than in non-neoplastic thyroid tissue. Progesterone was found in 7 of 25 specimens. Mean R_c for PR was 6.2 ± 2.9 fmol/mg cytosol protein with a K_d of 0.03 ± 0.02 × 10⁻¹⁰M. Glucocorticoid was found in 6 of 26 specimens. R_c for GR was 6.3 ± 2.3 fmol/mg cytosol protein with a K_d of 0.11 ± 0.05 × 10⁻¹⁰M. By sucrose density gradient, a 4S and 8S type of ER was identified, while AR was predominately 6S, and GR was predominately 8S. The steroid receptors identified were a single-class, high-affinity, and saturable similar to those found in other steroid hormone dependent tissues. These findings suggest that steroid hormones may influence the development and growth of thyroid tumors.

Résumé

L'incidence et les caractéristiques moléculaires des récepteurs cytosoliques stéroïdiens pour les oestrogènes (ER), les androgènes (AR) et les glucocorticoïdes sont analysés sur des échantillons provenant de thyroïdectomie humaine. Tous les titrages ont été réalisés par la technique de précipitation par le sulfate de protamine et analysés selon la méthode de Scatchard. Les échantillons sélectionnés ont été analysés par des gradients de densité au sucrose. Un récepteur contenant plus de 1 fmol/mg de protéine cytosolique était considéré comme positif. L'ER est retrouvé dans 23 des 45 échantillons, incluant 8 des 8 cancers papillaires. La teneur moyenne d'ER (R_c) est de 29.8 ± 6.7 fmol/mg de protéine cytosolique avec une constante de dissociation (k_d) de 0.23 ±0.09 × 10⁻M. Le Rc des ER est plus élevé dans le tissu thyroïdien néoplasique que dans le tissu non néoplasique. L'AR est retrouvé dans 19 des 41 échantillons, incluant 6 des 8 cancers papillaires. Le R_c moyen pour l'AR est de 10.6 ± 7.1 fmol/mg de protéine cytosolique avec une kd de 0.17 ± 0.11 × 10⁻¹⁰. L'incidence des ER et des AR est significativement plus élevée (p < 0.05) dans le tissu thyroïdien néoplasique que dans le tissu non néoplasique. Le PR est observé dans 7 des 25 échantillons. Le R_c moyen pour le PR est de 6.2 ±2.9 fmol/mg de protéine cytosolique avec une k_d de 0.03 ±0.02 × 10⁻¹⁰M. Le GR est retrouvé dans 6 des 26 échantillons. Le R_c pour le GR est de 6.3 ±2.3 fmol/mg de protéine cytosolique avec une k_d de 0.11 ±0.05 × 10⁻¹⁰M. Grâce au gradient de densité au sucrose, un type 4S et 8S de ER est identifié tandis que l'AR est prédominant à 6S et le GR à 8S. Les récepteurs thyroïdiens identifiés sont d'une classe unique, à haute affinité, et saturable de la même façon que ceux trouvés dans les autres tissus dépandants des hormones stéroïdiennes. Ces résultats suggèrent que les hormones stéroïdiennes peuvent influencer le développement et la croissance des tumeurs thyroïdiennes.

Resumen

Se analizó la incidencia y las características moleculares de receptores citosólicos de esteroides para estrógeno (ER), andrógeno (AR), progesterona (PR), y glucocorticoide (GR) en especimenes humanos de tiroides. Todos los análisis fueron realizados por la técnica de precipitatión del sulfato de protamina y analizados mediante el método de Scatchard. Algunos especimenes seleccionados fueron analizados mediante el gradiente de densidad de la sucrosa. Un contenido de receptor mayor de 1 fmol/mg de proteína citosólica fue considerado como positivo. El ER fue hallado en 23 de 45 especímenes, incluyendo 8 de 8 cánceres papilares. El contenido medio de ER (R_c) fue de 29.8 ± 6.7 fmol/mg de proteína citosólica con una constante de disociación (K_d) de 0.23 ± 0.09 × 10⁻¹⁰M. El R_c de ER apareció más alto en tejido neoplásico que en tejido no neoplásico. AR fue hallado en 19 de 41 especímenes, incluyendo 6 de 8 cáneeres papilares. El R_c medio para AR fue 10.6 ± 7.1 fmol/mg de proteína citosólica con una k_d de 0.17 ± 0.11 × 10⁻¹⁰. La incidencia de ER y AR apareció significativamente más alta (p<0.05) en tejidos neoplásicos que en tejido no neoplásico. PR fue hallado en 7/25 pacientes. El R_c medio para PR fue 6.2 ± 2.9 fmol/mg de proteína citosólica con una k_d de 0.03 ± 0.02 × 10⁻¹⁰. GR fue hallado en 6 de 26 especímenes. R_c para GR fue 6.3 ± 2.3 fmol/mg de proteína citosólica con k_dde 0.11 ± 0.05 × 10⁻¹⁰M. Mediante el gradiente de densidad de la sucrosa, se identificó un tipo 4S y 8S de ER en tanto que el AR fue predominantemente de tipo 6S, y el GR predominantemente de tipo 8S. Los receptores de esteroides identificados fueron de una clase única, de alta afinidad, y saturablemente similares a aquellos hallados en otros tejidos dependientes de hormonas esteroides. Estos hallazgos sugieren que las hormonas esteroides pueden influenciar el desarrollo y el crecimiento de los tumores tiroideos.