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Nachweis eines potentiellen und expandierbaren induzierbare pluripotente Stammzellen (IPS) Reservoirs der adulten Haut durch genetische Reporteranalysen von Oct4+ Zellen
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Published: | September 28, 2015 |
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Hintergrund: Induzierte pluripotente Stammzellen (iPS) entstehen durch die künstliche Reprogrammierung von nicht-pluripotenten somatischen Zellen, durch die Expression der Transkriptionsfaktoren Oct-4, Klf-4, Sox-2 and c-Myc. Dabei stellt Oct4 (Pouf5f1) einen kritischen Regulator der Pluripotenz sowohl in embryonale Stammzellen, als auch in iPS dar.
Oct4-Expression von Zellen markiert dabei somatische Stammzellpopulationen mit inhärentem Multipotenzpotential, die potentiell zu iPS reprogrammierbar sind.
Die Analyse der Oct4 Expression in Geweben ist jedoch erschwert durch die Existenz von Oct4 Pseudogenen oder nicht mit Pluripotenz assoziierten Isoformen.
Methoden und Ergebnisse: Die systematische Analyse einer transgenen EGFP-Reportermaus zeigte nicht nur Testes sondern auch Haut als mögliches Reservoir für Oct4(+) Zellen in postnatalen Mäusen. Während die Prävalenz der EGFP(+) Zellen in Testes mit zunehmendem Alter abnimmt, expandiert die Haut-residenten EGFP(+) Population in einem zyklisch auftretendem zeitlichen Muster. Dabei entspricht die Haut-residente EGFP(+) Population dem Pool epidermaler Stammzellen, die sich in der Stammzellnische des Haarfollikels befinden und die prinzipiell alle 4 Reprogrammierungsfaktoren auf niedrigem Niveau exprimieren.
Interessanter Weise konnte durch Hautverletzung oder traumatische Haarentfernung eine robuste Expansion des EGFP (+) epidermalen Zellpools induziert werden. Die Zellexpansion ließ sich nicht nur lokal, sondern ebenfalls in weit entfernten unverletzten Hautarealen nachweisen, was auf einen systemisch wirksamen Mechanismus schließen lässt.
Conclusio: Die epitheliale Stammzellnische des Haarfollikels beherbergt einen expandierbaren Pool an Oct4+ Stammzellen, die potentiell für regenerative Therapieansätze im Rahmen von therapeutischem Zelltranfer oder zur forcierten Reprogrammierung einsetzbar sind.