University thesis:
Dissertation, Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau, 2017
Footnote:
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Description:
Abstract: In vivo- und In vitro-Studien der eigenen Arbeitsgruppe und anderer Labore haben eine Beteiligung von CNTF und LIF an der Regulation der adulten Neurogenese nahegelegt. Einerseits fördern die Zytokine die Selbsterneuerung bzw. den Erhalt neuraler Stammzellen (NSZ), andererseits hemmen sie die Proliferation von Progenitorzellen und induzieren die Expression neuronaler und glialer Differenzierungsmarker. In der vorliegenden Arbeit wird der Zytokineffekt auf die Progenitoren in Neurosphärenkulturen aus der Subventrikulärzone adulter Mäuse näher charakterisiert, der Hauptteil beschreibt den Versuch die Stammzell-fördernde Wirkung zur Etablierung homogener NSZ-Kulturen zu nutzen.<br>Analyse zytokinbehandelter Kulturen durch Immunzytochemie und qRT-PCR zeigte, dass die Zytokineffekte auf die proliferierenden Vorläuferzellen, die Hemmung der Proliferation und die Induktion neuronaler und glialer Marker, reversibel sind. Nach Zytokinentzug kam es zur Herunterregulation der Differenzierungsmarker und zum Wiedereintritt in den Zellzyklus. Die Zytokine scheinen also in neuralen Progenitoren den Übergang in einen reversiblen Differenzierungszustand ähnlich dem von Neuro- und Glioblasten zu initiieren. In mitogenfreiem Medium, also ohne bFGF und EGF, überlebte unabhängig von der Zytokinzugabe eine kleine Zellpopulation (1-2%), in der Zellen mit Stammzelleigenschaften stark angereichert waren, aber auch eine erhöhte Expression der Differenzierungsmarkern gemessen wurde. Letztere war nach Blockade der Zytokinwirkung in mitogenfreien Kulturen durch CNTF- und LIF-Antikörper oder durch Hemmung der Signaltransduktion mit JAK-Inhibitor, vermutlich durch Ausschaltung der differenzierungsfördernden Wirkung endogener Zytokine, praktisch nicht mehr nachweisbar. Die überlebenden Zellen wiesen Stammzellcharakteristika auf: sie waren fähig zur Selbsterneuerung (Bildung passagierbarer Neurosphären), zeigten Mutlipotenz (Bildung von Neuronen und Glia) sowie deutlich erhöhte Expression von neuralen Stammzellgenen (SOX2, FUT9, HES5) und, überraschenderweise, auch von embryonalen Stammzellgenen (OCT4, NANOG). Die Zellen exprimierten alle Zytokinrezeptorkomponenten. Die Signaltransduktion, das Überleben und die Stammzellgenexpression waren durch CNTF und LIF stimulierbar.<br>Das hier entwickelte Kultivierungsprotokoll ermöglicht also, ohne die bisher beschriebenen komplizierten Selektions- und Trennungsverfahren, die Isolierung einer (z ...