The role of PEDF (SERPINF1) for terminal chondrocyte differentiation in osteoarthritis and cartilage repair
Final Report Abstract
Das Ziel dieses Projekts bestand darin, die Rolle von PEDF im skeletalen System zu erforschen. Wir analysierten hierbei den Effekt von PEDF auf das globale Genexpressionmuster, wobei der Fokus auf Faktoren lag, die für die osteogene/ chondrogene Zelldifferenzierung relevant sind, oder in der enchondralen Ossifikation und der Matrixmineralisation involviert sind. Darüber hinaus wurde das Verteilungsmuster von PEDF in Gelenkstrukturen immunhistochemisch erfasst, wobei sämtliche Entwicklungsstadien von der fötalen Epiphyse bis zum adulten Gelenk mit Osteophyten erfasst wurden. In den umfangreichen Genexpressionsanalysen konnte MMP-13 als Target-Gen identifiziert werden, dessen mRNA Expression durch PEDF signifikant stimuliert wird. Immunhistochemisch konnte PEDF in Knorpelgeweben der Epiphyse und der Wachstumsfuge detektiert werden, die als transientes Knorpelgewebe fungieren und letztlich der enchondralen Ossifikation unterliegen. Dagegen konnte PEDF jedoch nicht in der superfiziellen Schicht der fötalen Epiphyse oder dem gesunden Gelenkknorpel detektiert werden, Knorpelgewebe, die sich durch permanentdifferenzierten Chondrozyten auszeichnen. In faserknorpelartigen Knorpelreparaturgeweben und osteophytären Knorpel konnte PEDF indes wieder nachgewiesen werden, wobei das immunhistochemische Färbemuster stets mit dem von MMP-13 korrelierte. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass PEDF als „Marker“ des transienten Knorpels in allen neonatalen und postnatalen Entwicklungsstadien angesehen werden kann. Die über PEDF induzierte Expressionsteigerung von MMP-13 stellt einen Mechanismus für das Remodelling der Matrix dar, das im Rahmen der enchondralen Ossifikation eine wichtige Rolle einnimmt.
Publications
- The Transient Chondrocyte Phenotype in Human Osteophytic Cartilage: A Role of Pigment Epithelium-Derived Factor? Cartilage. 2013 Jul;4(3):249-55
Klinger P, Beyer C, Ekici AB, Carl HD, Schett G, Swoboda B, Hennig FF, Gelse K
(See online at https://doi.org/10.1177/1947603513480809)
