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Fragestellung: Humane mesenchymale Stammzellen aus dem Knochenmark (hBMSCs) können in Abhängigkeit von Zytokinen oder Pathogen-assoziierten molekularen Mustern (PAMPs) einen immunsuppressiven oder immunstimulierenden Phänotyp ausbilden. Unsere Arbeitsgruppe konnte zeigen, dass das Glykoprotein CD24, welches auf dendritischen Zellen der Unterscheidung zwischen DAMPs und PAMPs dient, von hBMSCs exprimiert wird und dass seine Überexpression zu einer Herunterregulation NF- κ### B-regulierter Gene und zu Induktion des anti-inflammatorischen TGF β### führt.

In der vorliegenden Studie sollte der Einfluss verschiedener PAMPs und Zytokine auf die Expression von CD24 in hBMSCs untersucht werden. Darüber hinaus wurde analysiert, ob sich in vivo CD24-positive von in vivo CD24-negativen hBMSCs bezüglich klassischer hBMSC- oder Immun-assoziierter Oberflächenantigene unterscheiden.

Methodik: hBMSCs wurden mittels Dichtegradienten-Zentrifugation angereichert, bis Passage 3 kultiviert, anschließend mit PAMPs (TLR 1-9 Agonisten) oder Zytokinen (IFN γ### , TGF β### ) stimuliert und die Expression von CD24 über qRT-PCR analysiert.

In vivo-CD24 exprimierende Zellen (CD24+ hBMSCs) wurden aus Knochenmarkaspiraten nach Dichtegradienten-Zentrifugation mittels Magnet-assoziierter Zellsortierung (MACS) angereichert und die Anreicherung mittels Durchflusszytometrie (DC) bestätigt. Diese Zellen wurden nachfolgend im Vergleich zu der CD24-abgereicherten Zellfraktion (CD24- hBMSCs) unter identischen Bedingungen kultiviert und über 2 Passagen bezüglich verschiedener Oberflächenantigene mittels FACS verglichen.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Alle getesteten PAMPs, sowie IFN γ### führen zu einer Herunterregulation von CD24 auf hBMSCs im Vergleich zu unstimulierten Kontrollzellen. Durch Stimulation mit TGF β### kommt es umgekehrt zu einer Expressionssteigerung.

Mittels MACS ließen sich CD24+ hBMSCs anreichern und kultivieren. Bezüglich der Expression klassischer hBMSC-Oberflächenantigene zeigen sich keine Unterschiede zwischen den beiden Populationen. Die CD24+ Population weist jedoch eine signifikant höhere Expression von PD-L1 auf als die CD24- Population.

Schlussfolgerungen

Sowohl PAMPs als auch bestimmte Zytokine haben Auswirkungen auf die Expression von CD24 in hBMSCs, was zusammen mit dem Befund, dass CD24 die Expression von NFkB-induzierbaren pro-inflammatorischen Genen negativ, die Expression des anti-inflammatorsichen TGF β### hingegen positiv reguliert nahelegt, dass CD24 einen molekularen Schalter darstellt, der über die Induktion eines pro- oder anti-inflammatorischen Phänotyps in hBMSCs entscheidet.

Interessant ist, dass CD24+ hBMSCs eine erhöhte PD-L1 Expression zeigen. PD-L1 kann durch Binden an PD-1 auf T-Zellen deren Aktivierung unterdrücken. Dies ist ein wichtiger Mechanismus für die Dämpfung der Immunantwort gegenüber Selbst-Antigenen und somit der Verhinderung von Autoimmunität. CD24 Polymorphismen sind mit der Entwicklung von Autoimmunerkrankungen assoziiert, was sich über diesen Befund erklären ließe.