Adipogenese vs. Osteogenese mesenchymaler Stammzellen im Rahmen gestörter Regeneration - Molekulare Schaltstellen der Seneszenz-assoziierten fettigen Gewebedegeneration
Final Report Abstract
Ein Zellkultursystem ausgehend von adulten mesenchymalen Stammzellen des Knochenmarks wurde zu Beginn des Projektes weiter charakterisiert. Hierbei werden Stammzellen nach osteogener Vordifferenzierung durch Gabe adipogenen Diffrenzierungsmediums in Fettzellen „umprogrammiert", bzw. umgekehrt adipogene Zellen durch Gabe des osteogenen Mediums in Osteoblasten „umprogrammiert". Ziel war es Änderungen des globalen Genexpressionmusters nach Einleiten dieser Prozesse (in sogenannten Array-Untersuchungen) zu bestimmen um dadurch Schaltstellen für die Regulation solcher Prozesse zu identifizieren. Aus einer Reihe solcher Array-Untersuchungen für die adipogene Transdifferenziemng ergaben sich identifizierte wichtige Signaltransduktionswege. Aufgrund positiver Reevaluierungen in der RT-PCR können die Ergebnisse als valide betrachtet werden. Glücklicherweise fassten wir dann den Entschluss, über den Arbeitsplan des Antrages hinaus, auch den reziproken Transdifferenzierungsprozess von Adipozyten in Osteoblasten mit Array-Untersuchungen zu analysieren. Im Ergebnis fiel dann nämlich auf, das viele reproduzierbar regulierten Genprodukte reziprok in den beiden Transdifferenzierungsprozessen reguliert waren. Dies macht teleologisch Sinn, da die Natur eine putative Schaltstelle effizient und reziprok ansteuerbar entwickeln wird. Aufgrund der umfangreichen Datenmengen erfolgte eine bioinformatische Auswertung über die üblichen Kriterien hinaus durch die Erarbeitung eines neuen Auswertealgorithmus gemeinsam mit einem Bioinformatik-Lehrstuhl der LMU München. Dadurch wurden die gleichzeitige Betrachtung aller Arrays möglich, und eine Bewertung der Genprodukte in einer Rangliste nach Ausmass der Regulation, Reproduzierbarkeit und besonders auch der Reziprozität der Regulation in den untersuchten Prozessen. Im Ergebnis sollten gut gewertete Genprodukte von kausaler funktioneller Bedeutung für diese Transdifferenzierungsprozesse sein. Dieser Beweis wurde nachfolgend auch erbracht, da FGFl - ein Faktor der nach Literaturdaten im Kontext dieses Projektes nicht untersucht worden wäre - als gut bewerteter Faktor tatsächlich zur Verhinderung der adipogenen Differenzierung und Transdifferenzierung führte. Somit verspricht die erstellte Genliste, dass weitere Faktoren relevant sein sollten.
Publications
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