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Fragestellung: Osteoporose stellt in einer alternden Gesellschaft eine immer häufiger auftretende Erkrankung mit zunehmendem gesundheitsökonomischem Faktor dar. Es existieren multiple, teils mit beträchtlichen unerwünschten Wirkungen einhergehende etablierte pharmakologische und chirurgische Behandlungsansätze. Das Gebiet der zellbasierten Therapien, insbesondere unter Berücksichtigung mesenchymaler Stammzellen aus dem Knochenmark (BMSCs), ist in den letzten Jahren immer mehr in den Fokus aktueller Forschungsprojekte gelangt. Im vorgestellten Projekt sollen nun Unterschiede in der Oberflächenantigenexpression humaner mesenchymaler Stammzellen von unter klinisch manifester Osteoporose leidenden Patienten mit einer Kontrollgruppe verglichen werden.

Methodik: Die Entnahme der BMSCs erfolgte bei freiwilligen Spendern, die nach ausführlicher Aufklärung in die Knochenmarkspende via Beckenkammpunktion im Rahmen eines Routineeingriffs in Allgemeinanästhesie eingewilligt haben. Direkt nach der Entnahme wurden die BMSCs über einen Biocollgradienten und ihre Eigenschaft kunststoffadhärent zu wachsen aufgereinigt, expandiert und in Passage 1 kryokonserviert. Für die nachfolgenden Untersuchungen wurden kryokonservierte BMSCs von je acht Knochenmarkspendern mit und ohne klinisch manifeste Osteoporose verwendet. Nach Expansion der BMSCs wurden die Zellen in Passage 3 auf die Expression spezifischer Oberflächenproteine untersucht. Neben den für BMSCs charakteristischen Oberflächenantigenen CD105, CD90 und CD73, wurde die Expression von CD274 auf der Oberfläche der BMSCs mittels Durchflusszytometrie analysiert.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Die für BMSCs charakteristischen Oberflächenantigene CD105, CD90 und CD73 wurden bei den Zellen aller untersuchten Spender zu über 90% auf der Zelloberfläche exprimiert. BMSCs von Knochenmarkspendern mit klinisch manifester Osteoporose zeigten allerdings im Vergleich zur Kontrollgruppe in der Durchflusszytometrie eine signifikant verringerte Oberflächenexpression von CD247 (p = 0,001).

Nagahama et. al. haben 2004 im Journal Bone im Mausmodell einen Zusammenhang zwischen PD-1-Defizienz und dem Auftreten einer Osteopenie postuliert. PD-1 fungiert als Rezeptor für CD274. Wir konnten nun im Rahmen der hier vorgestellten Studie im humanen System einen Zusammenhang zwischen der Oberflächenexpression von CD274 und einer klinisch manifesten Osteoporose herstellen.