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Plastizität zwischen adipogener und osteogener Differenzierung humaner mesenchymaler Stammzellen des Knochenmarks
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Published: | October 19, 2004 |
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Fragestellung
Plastizität in Differenzierungsvorgängen mesenchymaler Stammzellen (MSC) wird zunehmend evident und könnte auch im Kontext osteogener and adipogener Differenzierung im Knochenmark zur fettigen Degeneration im Alter und bei klinischen Entitäten (z. B. Osteopenie) beitragen.
Methoden
MSC wurden aus dem Knochenmark von Patienten isoliert und propagiert. Die osteogene und die adipogene Differenzierung erfolgte durch etablierte Medienzusätze und wurde durch RT-PCR Analysen bzw. durch Färbungen kontrolliert.
Ergebnisse
Die Differenzierungsmedien führten in Kontrollzellen zur Expression der relevanten Marker. Die Transdifferenzierung von Osteoblasten in Adipozyten bei osteogen vordifferenzierten MSC nach 2 Wochen (=committed precursor) führte zum Verlust der osteogenen Marker, während die adipogenen Zellmarker mit gleicher Effektivität wie in der direkten adipogenen Differenzierung aus MSC exprimiert wurden. Zur Transdifferenzierung von Adipozyten in Osteoblasten exprimierten die MSC nach adipogener Differenzierung für 2 Wochen mit hoher Effizienz die relevanten Fett-Marker. Die anschliessende osteogene Differenzierung für 4 Wochen (=Umprogrammierung) führte zur Deposition von Kalziumphosphat sowie der Expression der Osteoblasten-Marker wie Osteokalzin.
Schlussfolgerungen
Die Ergebnisse dokumentieren eine Plastizität in der osteogenen und der adipogenen Differenzierung aus MSC. Da die zugrundeliegenden Mechanismen dieser Umprogrammierungsvorgänge bislang unbekannt sind, repräsentiert dieses Zellkultursystem ein Modell zur Aufklärung der molekularen Basis dieser Transdifferenzierung.