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Das Gen ITM2A und die chondrogene Differenzierung mesenchymaler Stammzellen
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Autoren
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W. Richter
- Stiftung Orthopädische Universitätsklinik Heidelberg, Sektion Experimentelle Orthopädie, Heidelberg, Germany
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S. Boeuf
- Stiftung Orthopädische Universitätsklinik Heidelberg, Sektion Experimentelle Orthopädie, Heidelberg, Germany
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M. Börger
- Stiftung Orthopädische Universitätsklinik Heidelberg, Sektion Experimentelle Orthopädie, Heidelberg, Germany
| Veröffentlicht: | 9. Oktober 2007 |
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Gliederung
Text
Fragestellung: Mesenchymale Stammzellen (MSC) aus dem Knochenmark und aus dem Fettgewebe sind interessante Kandidaten für Zell-basiertes Tissue Engineering im Knorpel. Bei einer chondrogenen Induktion mittels TGFß zeigen MSC aus dem Fettgewebe eine verminderte chondrogene Differenzierung im Vergleich zu MSC aus dem Knochenmark. Durch differenzielles Screening wurde ein Gen mit 13-fach höherer mRNA Expression in MSC aus dem Fettgewebe identifiziert. ITM2A (Integral Membrane Protein 2A) ist somit ein Gen, das die unterschiedlichen Differenzierungspotenziale von MSC aus dem Fettgewebe und aus dem Knochenmark erklären könnte. Ziel dieser Arbeit war die Charakterisierung der Expression von ITM2A während der Chondrogenese von MSC, sowie die Bestimmung des Einflusses einer Überexpression des Gens in Stammzellen.
Methodik: MSC aus dem Fettgewebe und aus dem Knochenmark wurden chondrogen induziert. Die Expression von ITM2A wurde mittels real-time RT-PCR bestimmt. Die vollständige cDNA des ITM2A Gens wurde in einen pCR3.1 Vektor kloniert. C3H10T1/2 Zellen wurden mit diesem Vektor transfiziert, und eine stabil transfizierte Zelllinie wurde durch Geniticin Selektion etabliert. Die Überexpression wurde mittels RT-PCR bestätigt. Die überexprimierenden Zellen wurden adipogen, osteogen und chondrogen differenziert.
Ergebnisse: Die Expression von ITM2A wurde während der chondrogenen Induktion von MSCs aus dem Fettgewebe und aus dem Knochenmark hochreguliert. Während der adipogenen und osteogenen Induktion von MSCs wurde ITM2A nicht angeschaltet. Die transfizierten C3H10T1/2 Zellen konnten adipogen, osteogen und chondrogen differenziert werden. Die ITM2A Überexpression hatte keinen Einfluss auf die osteogene und adipogene Differenzierungskapazität der Zellen. Sie bewirkte eine verminderte chondrogene Differenzierung von C3H10T1/2 Zellen.
Schlussfolgerungen: Das Gen ITM2A wird in MSCs aus dem Fettgewebe höher exprimiert als in MSCs aus dem Knochenmark. Eine Überexpression des Gens in einer mesenchymalen Stammzelllinie führte zu einem verminderten chondrogenen Differenzierungspotenzial. Die Funktion und Lokalisation des Proteins ITM2A sind in MSC unbekannt. Es zeigte einen inhibierenden Einfluss auf die chondrogene Differenzierung von MSC und könnte somit zum verminderten chondrogenen Differenzierungspotenzial von MSC aus dem Fettgewebe beitragen.
