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Drittmittelprojekt

Titel:
Immunmodulation durch stromale Stammzellen

Projektleitung an der Universität Würzburg:

Kurzbeschreibung:
Zwischen Mesenchymalen Stammzellen (MSC) und den daraus entstehenden Zellen der osteogenen Differenzierung (Osteoblasten und
Committed Precursors) und Zellen des Immunsystems (Monozyten/Makrophagen-Reihe und Dendritischen Zellen, T-Zellen) besteht eine
lebhafte Interaktion. Das Signaltransduktionssystem RANK/RANKL/OPG ist bislang am besten charakterisiert (RANK = Receptor Activator of
Nuclear Factor Kappa B, RANKL = dessen Ligand, OPG = Osteoprotegerin, ein Decoy-Rezeptor der TNFR-Familie, der RANKL bindet). OPG
bindet gleichzeitig TRAIL, einen TNF-verwandten Liganden, welcher Apoptose induzieren kann. RANK wird auf Zellen der
Monozyten/Makrophagen-Reihe exprimiert und ist für die Entwicklung und Aktivität von Osteoklasten ebenso von Bedeutung wie für die
Entwicklung von Dendritischen Zellen. RANKL und OPG sind Sekretionsprodukte von mesenchymalen Zellen der osteogenen
Differenzierungsreihe. Beide werden durch Hormone und Signalgeber des Knochenstoffwechsels wie Östradiol und Vitamin D-Hormon
moduliert. Knockout-Mäuse für RANKL zeigen eine Osteopetrose und gleichzeitig fehlende Lymphknotenentwicklung. Knockout-Mäuse für die
1alpha-Hydroxylase (das Vitamin D-aktivierende Enzym) weisen Rachitis auf und gleichzeitig dystope Lymphknoten-Entwicklung und
Veränderung der T-Zell-Populationen. Dies zeigt die enge Verknüpfung des Knochenstoffwechsels mit dem Immunsystem. UnsereHypothese
ist, dass weitere Sekretionsprodukte von Mesenchymalen Stammzellen und Committed Precursors der osteogenen Differenzierungsreihe einen
Einfluß haben auf die Entwicklung von Dendritischen Zellen und/oder auf die T-Zell-Aktivierung. Mesenchymale Stammzellen können aus
Knochenmarks-Stroma gewonnen werden sowie aus Bone Chips von Knochenbiopsien. Diese Zellen können in vitro zu Osteoblasten,
Chondrozyten, Myoblasten, Fibroblasten und Adipozyten differenzieren. Mesenchymale Zellen unterschiedlicher Differenzierungsstufe sollen in
der Kultur vermehrt werden und mit TNF, Vitamin D-Hormon oder osteogenem Medium stimuliert werden. Danach werden sie in serumfreiem
Medium kultiviert und der Zellkulturüberstand mit Knochenmarkszellen zusammengegeben. Es wird mittels FACS analysiert, welche
Zellkulturüberstände in der Lage sind, aus den Knochenmarkszellen eine Population unreifer DC entstehen zu lassen oder deren Differenzierung
zu erleichtern. Die sekretorischen Proteome werden mittels 2 D-Elektrophorese aufgetrennt, differentiell (im Vergleich zu MSC ohne
Stimulation) exprimierte Spots werden ausgeschnitten und mittels MALDI analysiert und identifiziert. Sind die Faktoren bekannt, wird ihr Einfluß
auf die Entwicklung von DC und auf die T-Zell-Aktivierung gezielt untersucht. Sind die Faktoren neu, werden sie kloniert und rekombinant
hergestellt und in der Folge biochemisch und zellbiologisch charakterisiert.

Schlagworte:
    Mesenchymale Stammzellen
    Dendritische Zellen

Laufzeit: von 05.2002 bis 04.2004

Förderinstitution:
Landeshaushalt Wissenschaftsministerium ,Genehmigungsdatum: 28.03.2002
Bund

Vorläuferprojekt:
IZKF A4