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Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2013)

22.10. - 25.10.2013, Berlin

Das Immunzell-assoziierte Oberflächenantigen CD4 kommt auf mesenchymalen Stammzellen vor und wird durch TGF-beta3 negativ reguliert

Meeting Abstract

  • presenting/speaker Luisa Schäck - Klinik für Unfallchirurgie, Hannover, Germany
  • Manuela Büttner - MHH, Funktionelle und Angewandte Anatomie, Hannover, Germany
  • Sandra Noack - Klinik für Unfallchirurgie, Hannover, Germany
  • Michael Jagodzinski - Klinik für Unfallchirurgie, Hannover, Germany
  • Christian Krettek - Klinik für Unfallchirurgie, Hannover, Germany
  • Andrea Hoffmann - Klinik für Unfallchirurgie, Hannover, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2013). Berlin, 22.-25.10.2013. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2013. DocPO14-344

doi: 10.3205/13dkou637, urn:nbn:de:0183-13dkou6372

Veröffentlicht: 23. Oktober 2013

© 2013 Schäck et al.
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Gliederung

Text

Fragestellung: Das Glykoprotein CD4 wird typischerweise von Zellen des Immunsystems exprimiert und dient als Interaktionspartner für HLA-DR II Moleküle. Wir entdeckten, dass unter in vitro Kulturbedingungen humane mesenchymale Stammzellen (MSCs) die mRNA von CD4 donor- und passagen-abhängig exprimieren und untersuchten die Expression von CD4 im weiteren auf Protein-Niveau.

Methodik: MSCs wurden aus Beckenkammpunktaten durch Dichtegradientenzentrifugation und anschließende Plastikadhäsion aufgereinigt. Zu verschiedenen Zeitpunkten der in vitro Kultivierung wurden die Zellen mit PFA fixiert und auf ihre Proteinexpression von CD4 hin immuncytochemisch oder mittels Durchflusscytometrie analysiert. In einem weiteren Ansatz wurden die Zellen zunächst über mehrere Tage lang mit GM-CSF, BMP-2, TGF-beta1, TGF-beta3, TGF-beta3 und einem TGF-beta3 neutralisierenden Antikörper oder mit TGF-beta3 und dem Alk5-Inhibitor SB431542 stimuliert und dann der Analyse zugeführt.

Ergebnisse: Sowohl auf mRNA- als auch auf Proteinniveau lässt sich CD4 donor-und passagenabhängig in mesenchymalen Stammzellen nachweisen. Im Durchflusscytometer ergibt sich eine Oberflächenexpression, die stark passagen-abhängig ist und mit steigender Passagenzahl abnimmt. Eine Stimulation mit TGF-beta1 oder TGF-beta3 hat zur Folge, dass CD4 vollständig von der Zelloberfläche verschwindet. Dieser Effekt wird durch gleichzeitige Inkubation mit neutralisierenden Antikörpern gegen TGF-beta3 aufgehoben, was beweist, dass der Effekt spezifisch durch TGF-beta3 zustande kommt. Bei Co-Inkubation der Zellen sowohl mit TGF-beta3 als auch dem Alk5-Inhibitor, der die Signalvermittlung von TGF-beta durch Blockade des Typ I-Rezeptorproteins Alk5 (TbetaRI) unterbindet, bleibt die Oberflächenexpression von CD4 ebenfalls erhalten. BMP-2 und GM-CSF haben in den getesteten Konzentrationen keinen Einfluss auf die Oberflächenexpression von CD4.

Schlussfolgerungen: Unsere Experimente zeigen, dass das immunzell-typische Oberflächenantigen CD4 auch von humanen mesenchymalen Stammzellen in geringem Maße exprimiert wird und sich die Zelloberflächenexpression TGF-beta1- und TGF-beta3-abhängig herunterregulieren lässt. Dabei konnten wir nachweisen, dass die Herunterregulation durch TGF-beta3 über den Alk5-Rezeptor vermittelt abläuft. Des Weiteren konnten wir zeigen, dass die Oberflächenexpression von CD4 über die Passagen rückläufig ist, jedoch auch noch in Passage 9 erhalten ist.