@phdthesis{Ahmad2012,
  author    = {Ahmad, Ruhel},
  title     = {Neurogenesis from parthenogenetic human embryonic stem cells},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-75935},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2012},
  abstract  = {Imprinted genes play important roles in brain development. As the neural developmental capabilities of human parthenogenetic embryonic stem cells (hpESCs) with only a maternal genome were not assessed in great detail, hence here the potential of hpESCs to differentiate into various neural subtypes was determined. In addition DNA methylation and expression of imprinted genes upon neural differentiation was also investigated. The results demonstrated that hpESC-derived neural stem cells (hpNSCs) showed expression of NSC markers Sox1, Nestin, Pax6, and Musashi1 (MS1), the silencing of pluripotency genes (Oct4, Nanog) and the absence of activation of neural crest (Snai2, FoxD3) and mesodermal (Acta1) markers. Moreover, confocal images of hpNSC cultures exhibited ubiquitous expression of NSC markers Nestin, Sox1, Sox2 and Vimentin. Differentiating hpNSCs for 28 days generated neural subtypes with neural cell type-specific morphology and expression of neuronal and glial markers, including Tuj1, NeuN, Map2, GFAP, O4, Tau, Synapsin1 and GABA. hpNSCs also responded to region-specific differentiation signals and differentiated into regional phenotypes such as midbrain dopaminergic- and motoneuron-type cells. hpESC-derived neurons showed typical neuronal Na+/K+ currents in voltage clamp mode, elicited multiple action potentials with a maximum frequency of 30 Hz. Cell depicted a typical neuron-like current pattern that responded to selective pharmacological blockers of sodium (tetrodotoxin) and potassium (tetraethylammonium) channels. Furthermore, in hpESCs and hpNSCs the majority of CpGs of the differentially methylated regions (DMRs) KvDMR1 were methylated whereas DMR1 (H19/Igf2 locus) showed partial or complete absence of CpG methylation, which is consistent with a parthenogenetic (PG) origin. Upon differentiation parent-of-origin-specific gene expression was maintained in hpESCs and hpNSCs as demonstrated by imprinted gene expression analyses. Together this shows that despite the lack of a paternal genome, hpNSCs are proficient in differentiating into glial- and neuron-type cells, which exhibit electrical activity similar to newly formed neurons. Moreover, maternal-specific gene expression and imprinting-specific DNA-methylation are largely maintained upon neural differentiation. hpESCs are a means to generate histocompatible and disease allele-free ESCs. Additionally, hpESCs are a unique model to study the influence of imprinting on neurogenesis.},
  subject      = {Embryonale Stammzelle},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Brousos2011,
  author    = {Brousos, Nikos Alexander},
  title     = {Mesenchymale Stammzellen: Analyse der Auswirkungen des Einsatzes von humanem Serum in der Langzeitkultur sowie des Entwicklungspotentials im Blastozystenmodell},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-70401},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2011},
  abstract  = {Mesenchymale Stammzellen (MSCs) sind multipotente adulte Stammzellen. Sie k{\"o}nnen aus einer Vielzahl verschiedener Gewebe isoliert werden, z.B. aus Knochenmark (BM), Fettgewebe (AT) und Nabelschnurblut (CB). Besondere Bedeutung haben MSCs als m{\"o}gliche Zellquelle f{\"u}r neuartige klinische Stammzelltherapien, da sie relativ einfach aus adulten Patienten isoliert und in vitro expandiert werden k{\"o}nnen. Grundlage f{\"u}r die erforschten Therapieans{\"a}tze ist h{\"a}ufig das Entwicklungspotential der MSCs. Es umfasst mesenchymale Zelltypen wie Adipozyten, Chondrozyten und Osteoblasten, aber auch nicht-mesenchymale Zelltypen wie z.B. Hepatozyten oder Nervenzellen. Das Entwick-lungspotential von MSCs zu nicht-mesenchymalen Zelltypen ist jedoch umstritten und viele Differenzierungswege sind bisher nur in vitro gezeigt. Außerdem ist unklar, ob MSCs aus verschiedenen Ursprungsgeweben dasselbe Entwicklungspotential besitzen. Ein Ziel dieser Arbeit war deshalb das in vivo Differenzierungspotential von CB-, AT- und BM-MSCs vergleichend zu untersuchen. Dazu wurden die MSCs in murine Tag-3-Blastozysten injiziert. Diese wurden dann in Foster-M{\"a}use transferiert und die daraus entstandenen Embryonen am Tag 16 der Embryonalentwicklung (E16.5) analysiert. Dazu wurde gDNA aus verschiedenen embryonalen Geweben isoliert und mittels humanspezifischer quantitativer real-time PCR (qPCR) die Verteilung sowie das Ausmaß der humanen Donorkontribution bestimmt. Außerdem sollte der Differenzierungsstatus der humanen Zellen mittels in situ Hybridisierung und Antik{\"o}rperf{\"a}rbung analysiert werden...},
  subject      = {Stammzelle},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Obier2010,
  author    = {Obier, Nadine},
  title     = {Defining the end of pluripotency in mouse embryonic stem cells},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-53722},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2010},
  abstract  = {Stammzellen mit ihrer besonderen F{\"a}higkeit sich selbst zu erneuern und zu differenzieren stellen einen faszinierenden Zelltyp f{\"u}r Grundlagenforschung und angewandte Wissenschaften dar. Pluripotente embryonale Stammzellen (ES Zellen), die aus Zellen der inneren Zellmasse von Pr{\"a}implantationsembryonen etabliert werden, k{\"o}nnen ekto-, meso- und endodermale Zelltypen sowie Keimzellen hervorbringen. Im Gegensatz dazu sind multipotente adulte Stammzellen in ihrem Entwicklungspotential eingeschr{\"a}nkt, sie differenzieren sich zu allen Zelltypen ihres Gewebes. Zum Beispiel h{\"a}matopoetische Stammzellen (HSZs), die sich in Blut-bildenden Geweben wie dem Knochenmark befinden, verm{\"o}gen sich in alle Blutzellen zu differenzieren. W{\"a}hrend der Differenzierung von Stammzellen {\"a}ndert sich nicht deren Genom, sondern ihre epigenetische Regulation. Durch epigenetische Mechanismen werden Zelltypen mit verschiedensten Ph{\"a}notypen und Funktionen generiert. F{\"u}r Stammzelltherapien ist ein tieferes Verst{\"a}ndnis des Zusammenhangs von Epigenom und zellul{\"a}rer Funktion wichtig. Im Rahmen dieser Dissertation war es mein Ziel, differenzierende Stammzellkulturen auf ihre Genexpression, ihre Chromatinregulation und ihr Differenzierungspotiential hin zu analysieren. Um Histonmodifikationen, die einen m{\"o}glichen Mechanismus epigenetischer Regulation darstellen, global untersuchen zu k{\"o}nnen, sind zun{\"a}chst, durchusszytometrische Protokolle etabliert worden, die die Analyse einzelner Zellen erm{\"o}glichen sollten. Mit dieser Methode konnten reduzierte Levels von Histonazetylierung in differenzierten ES Zellen gezeigt werden. Im Gegensatz dazu beobachtete ich vergleichbare Levels von Histonazetylierung in unreifen und reifen Knochenmarkzellen. Zus{\"a}tzlich untersuchte ich die Wirkung des Histondeazetylase-Inhibitors (HDI) Trichostatin A (TSA) auf Knochenmarkzellkulturen, in denen auch HSZs enhalten sind. Nach Behandlung mit TSA erh{\"o}hte sich der Anteil von Zellen mit in vitro und in vivo h{\"a}matopoetischer Aktivit{\"a}t, w{\"a}hrend vor allem differenzierte Zellen in Apoptose gingen. Außerdem wurde der Verlust der Pluripotenz in differenzierenden ES Zellkulturen untersucht. Marker-basierte Analysen und funktionelle Tests wurden mit ES Zellen durchgef{\"u}hrt, die kurzfristig in vitro differenziert wurden. Es stellte sich heraus, dass nach funktionellen Gesichtspunkten die Pluripotenz bereits nach 2 Tagen Differenzierung deutlich reduziert war, beurteilt anhand der F{\"a}higkeit Kolonien zu bilden, embryoide K{\"o}rperchen (EK) zu formieren und zu kontrahierenden Herzmuskelzelltypen zu differenzieren. Im Gegensatz dazu verringerte sich die Expression von Pluripotenzmarkern erst zu sp{\"a}teren Zeitpunkten. Ich habe weiterhin beobachten k{\"o}nnen, dass die Wahl des Differenzierungssystems (Aggregations-EK, klonale EKs oder als adh{\"a}rente Einzelzellschicht) einen Einfluss auf den Fortschritt und die Homogenit{\"a}t der Differenzierung hatte. Um das Ende der Pluripotenz genauer zu untersuchen, wurden differenzierte ES Zellen zur{\"u}ck in ES Zellkulturbedingungen gebracht. Die Ergebnisse deuten an, dass 3 Tage differenzierte ES Zellen einen Punkt {\"u}berschritten haben, an dem eine R{\"u}ckkehr zur Pluripotenz allein durch Kulturbedingungen noch m{\"o}glich ist. Durch die Behandlung mit HDIs starben selektiv differenzierte ES Zellen. Des Weiteren war es Ziel dieser Arbeit, den Einuss von EED - einer essentiellen Untereinheit des Histon-methylierenden Polycomb repressive complex 2 (PRC2) - auf das Chromatin und die Funktion von ES Zellen hin zu analysieren. ES Zellen ohne EED wiesen neben dem bereits bekannten Verlust der Trimethylierung von Histon 3 an Lysin 27 (H3K27me3), global reduzierte H3K9me3 Levels sowie erh{\"o}hte Histonazetylierung auf. Trotz typischer ES Zell-Morphologie und normaler Expression von Pluripotenzgenen, besaßen EED knockout (KO)ES Zellen eine ver{\"a}nderte Organisation der Heterochromatinstruktur im Zellkern, eine verlangsamte Chromatinmobilit{\"a}t und Probleme bei der Differenzierung. Zusammenfassend gew{\"a}hren meine Daten Einblick in die epigenetische Regulation von Stammzellen. Im Besonderen konnte ich zeigen, dass die Behandlung mit HDIs f{\"u}r differenzierende Knochenmarkzellen und differenzierende ES Zellen nachteilig war und zu deren selektivem Zelltod f{\"u}hrte. Die hier durchgef{\"u}hrten Analysen ergaben, dass ES Zellen nach 3 Tagen Differenzierung das Ende der Pluripotenz erreicht hatten. Schließlich zeigten die Versuche mit EED KO ES Zellen, dass sie sich zwar selbst erneuerten und morphologisch identisch mit wildtypischen ES Zellen waren, jedoch Defekte bei der Differenzierung besaßen. Dies deutet darauf hin, dass EED nicht nur f{\"u}r undifferenzierte ES Zellen wichtig ist, sondern auch w{\"a}hrend der Differenzierung von Bedeutung ist.},
  subject      = {Stammzelle},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Choi2010,
  author    = {Choi, Soon Won},
  title     = {Analyse des neuralen Differenzierungspotentials androgenetischer muriner embryonaler Stammzellen in vitro und in vivo},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-48452},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2010},
  abstract  = {Pluripotente embryonale Stammzellen (ES Zellen) sind aufgrund ihrer Selbsterneuerung- und ihrer Multiliniendifferenzierungs-F{\"a}higkeiten interessante Zelltypen sowohl f{\"u}r die Grundlagenforschung als auch f{\"u}r die regenerative Medizin. Uniparentale Zygoten mit zwei v{\"a}terlichen (androgenetisch: AG) oder zwei m{\"u}tterlichen (gynogenetisch: GG; parthenogenetisch: PG) Genomen sind nicht in der Lage, lebensf{\"a}hige Nachkommen zu entwickeln. Sie entwickeln sich jedoch erfolgreich bis zu Blastozysten, aus denen pluripotente ES Zellen abgeleitet werden k{\"o}nnen. Mit uniparentalen ES Zellen k{\"o}nnen zum Einen parent-of-origin-spezifische Einfl{\"u}sse auf die Gewebeentwicklung untersucht und zum Anderen histokompatible und somit therapeutisch relevante Zellpopulationen generiert werden. Obwohl viele Aspekte des in vitro und in vivo Differenzierungspotenzials von PG ES Zellen aus mehreren Spezies in den zur{\"u}ckliegenden Jahren untersucht worden sind, ist das volle Differenzierungspotenzial von AG ES Zellen bisher nicht ersch{\"o}pfend analysiert worden. Zellen der Inneren Zellmasse (ICM) von PG und AG Embryonen zeigten nach Blastozysteninjektion ortsspezifische Kontribution zur Gehirnentwicklung, wobei PG Zellen bevorzugt im Cortex und im Striatum lokalisierten, w{\"a}hrend sich AG Zellen verst{\"a}rkt im Hypothalamus nachzuweisen waren. Aus AG und GG ES Zellen konnten zudem in vitro h{\"a}matopoetische Stammzellen differenziert werden, die nach Transplantation im Mausmodell tumorfrei das gesamte h{\"a}matopoetische System repopulierten. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass AG ES Zellen ein mit N ES Zellen vergleichbares in vitro und in vivo Differenzierungspotential in der fr{\"u}hen neuralen Entwicklung besitzen. Das Ziel meiner Arbeit war es zu untersuchen, ob murine AG ES Zellen sich zu verschiedenen neuronalen Subtypen entwickeln k{\"o}nnen und ob sie tumorfrei neurale Zelltypen nach Transplantation bilden k{\"o}nnen. In dieser Studie wurden AG ES Zellen im Vergleich zu biparentalen (N) ES Zellen in vitro {\"u}ber Embryoid Bodies (EBs) zun{\"a}chst zu pan-neuronalen Vorl{\"a}uferzellen (pNPCs) und weiter zu Neuron- und Glialzell-Marker (ß-III Tubulin (Tuj-1), NeuN, TH und GFAP) positiven Zellen differenziert.. Weiterhin wurde das dopaminerge (DA) Differenzierungspotential von AG ES Zellen n{\"a}her untersucht, indem sie in einem Ko-Kultursystem mit Stromazellen gerichtet differenziert wurden. Diese DA Neurone wurden durch semiquantitative RT-PCR Analysen und immunhistochemische F{\"a}rbungen f{\"u}r DA Neuronen-spezifische Marker (TH, PITX3, Nurr1) charakterisiert. Dar{\"u}ber hinaus wurde der Imprinting-Status von neun ausgesuchten Loci in AG und N ES, pNPC und DA Zellkulturen durch real-time RT-PCR Analysen untersucht. Die hier analysierten Gene, die im Gehirn allelspezifisch exprimiert werden, zeigten in pNPCs eine parent-of-origin-spezifische Genexpression mit Ausnahme von Ube3a. Nach Blastozysteninjektion wurde die Bildung von DA Neuronen in AG und N f{\"o}talen chim{\"a}ren Gehirnen untersucht. Hier zeigte sich, dass TH- and PITX3-positive AG DA Neurone abgeleitet aus ES Zellen im Mittelhirn von E12.5 und E16.5 Chim{\"a}ren detektiert werden konnten. Diese f{\"o}talen chim{\"a}ren Gehirne zeigten eine verbreitete und gleichm{\"a}ßige Verteilung der AG Donorzellen in den Arealen Cortex, Striatum und Hypothalamus. Stereotaktische Transplantationen von AG und N pNPCs in ein „Traumatic Brain Injury (TBI) Model" zeigten zudem, dass fr{\"u}he Differenzierungsstufen von AG und N pNPC-Kulturen h{\"a}ufig Teratome generierten. Durch die Transplantation von langzeitdifferenzierten AG oder N pNPC-Kulturen konnte jedoch ein tumorfreies Anwachsen neuronaler und glialer Zellen erreicht werden. Die immunhistochemische Auswertung von Transplantaten bez{\"u}glich der Donorzellkontribution im Gehirn erfolgten bis zu drei Monaten nach der Injektion. Die vorliegenden Ergebnisse zeigen, dass AG ES Zellen neurales Differenzierungspotential, speziell zur Bildung von DA Neuronen, besitzen. Dar{\"u}ber hinaus konnte gezeigt werden, dass langzeitdifferenzierte AG und N pNPCs nach Transplantation im traumatisierte Mausgehirnmodell tumorfrei anwachsen und anschließend zu neuralen Zellen differenzieren k{\"o}nnen. Trotz unbalancierter Genexpression von imprinted Genen l{\"a}sst sich feststellen, dass AG ES Zellen therapeutisch relevant f{\"u}r zuk{\"u}nftige zellul{\"a}re Ersatzstrategien von Nervengewebe sein k{\"o}nnen.},
  subject      = {Deutschland / Stammzellgesetz},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Dinger2008,
  author    = {Dinger, Timo Christoph},
  title     = {Neural Differentiation Potential of Murine Androgenetic Embryonic Stem Cells},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-36215},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2008},
  abstract  = {Uniparental zygotes with two genomes from the same sex can be established from fertilised oocytes after pronuclear exchange. They contain two maternal (gynogenetic; GG) or paternal (androgenetic; AG) pronuclei and are not competent to develop into viable offspring but they can form blastocysts from which embryonic stem cells (ES cells) can be derived. The developmental potential of uniparental ES cells is not fully investigated. The restricted developmental potential of uniparental cells is cell-intrinsic and probably reflects the different roles maternal and paternal genomes play during development. Following blastocyst injection, both GG and AG ES cells show biased and parent-of-origin-specific chimaera formation. While the in vitro and in vivo neural differentiation potential of GG ES cells is well characterised the neural developmental potential of AG ES cells is less clear. In an earlier study the group of K. John McLaughlin reported that AG and GG ES cell-derived hematopoietic stem cells conveyed long-term, multi-lineage hematopoietic engraftment with no associated pathologies (Eckardt et al., 2007). The aim of this study was to investigate the potential of AG uniparental murine ES cells to differentiate in vitro and in vivo into neural progenitor / stem cells and further into neurons, astro- and oligodendroglia in comparison to GG and biparental (normal fertilised; N) ES cells. Uniparental and biparental ES cells were obtained from K. John McLaughlin's group and a cell culture system was established to expand uniparental (AG, GG) and biparental N ES cells on murine embryonic fibroblasts (MEF). A multistep-protocol was used to differentiate ES cells towards pan-neural progenitor cells and neuronal and glial cell types (Br{\"u}stle et al., 1997). The ability of terminal neural differentiation in vitro was analysed by fluorescence microscopy using neuronal and glial lineage markers. In parallel, eGFP+ AG or N ES cells were injected into blastocysts prior to their transfer into foster mothers. At E12.5 and E14.5, embryos were isolated, forebrains were dissected and by means of fluorescence activated cell sorting (FACS) eGFP+ donor cells were isolated from chimeric brains. Both eGFP+ donor and corresponding eGFP- blastocyst-derived brain cells were expanded and analyses of differentiation potential and self-renewal capacity were performed. Also, cryosections of E12.5 chimeric brains were analysed for donor contribution to the neuronal lineage by immunofluorescence microscopy. Here it is described that following in vitro differentiation, AG pan-neural progenitor cells have similar abilities to differentiate into neuronal and glial lineages as GG and N pan-neural progenitor cells. In cryosections of E12.5 chimeric brains no differences in brain engraftment and formation of immature neuronal cells between uniparental AG and N donor cells were detected. AG and N ES cell-derived cells isolated from chimeric foetal brains by FACS exhibited similar neurosphere initiating cell frequencies and neural multi-lineage differentiation potential. Therefore, the data of this study suggest that the previously described differences in the in vivo engraftment pattern of uniparental inner cell mass (ICM) cells in foetal brains (Keverne et al., 1996) are not primarily due to limitations in the proliferation or differentiation properties of uniparental neural progenitor cells. The results presented here indicate that AG ES cell-derived neural progenitor / stem cells did not differ from N neural progenitor / stem cells in their self-renewal and their neural multi-lineage differentiation potential. Also AG ES cell-derived cells contributed to developing brains at early foetal developmental stages showing a widespread and balanced distribution in chimeric brains. AG brain cells form neurospheres with self-renewal and neural differentiation capacity similar to N ES cell-derived brain cells. Thus, the data of this study together indicate that the neural developmental potential in vivo and in vitro of AG and N ES cells does not differ.},
  subject      = {Stammzelle},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Duerr2005,
  author    = {D{\"u}rr, Michael},
  title     = {Analyse des in vivo Differenzierungspotentials humaner leuk{\"a}mischer Zellen sowie humaner und muriner neuraler Stammzellen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-14567},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2005},
  abstract  = {In der vorliegenden Arbeit wurde untersucht, ob die zellul{\"a}re Identit{\"a}t somatischer Stamm-/Vorl{\"a}uferzelltypen durch Behandlung mit Chromatin-modifizierenden Substanzen und/oder durch Transplantation ver{\"a}ndert werden kann. Dazu wurden humane leuk{\"a}mische KG-1 Zellen in murine Blastozysten injiziert. Murine und humane neurale Stammzellen (NSZ)wurden in vitro mit Trichostatin A (TSA) und 5'-Aza-2'-deoxycytidin (AzaC)inkubiert und anschließend in murine Blastozysten bzw. adulte NOD/SCID M{\"a}use transplantiert. In dem Versuchen konnte gezeigt werden, dass humane leuk{\"a}mische Zellen nach Injektion in murine Blastozysten in sich entwickelnden Embryonen und adulten Tiere pr{\"a}ferentiell h{\"a}matopoetische Gewebe besiedeln. Daneben konnte gezeigt werden, dass myeloische Leuk{\"a}miezellen in chim{\"a}ren murinen Embryonen ein Erythrozyten-spezifisches Genexpressionsmuster aktivieren. Die Inkubation humaner und muriner NSZ mit Histondeacetylase-Inhibitoren und AzaC f{\"u}hrte zu einer reversiblen Hyperacetylierung von Histon H4 und zur Demethylierung genomischer DNA. Die Injektion behandelter muriner NSZ in murine Blastozysten f{\"u}hrte im Vergleich zu unbehandelten NSZ zu einer st{\"a}rkeren Besiedelung adulter Tiere durch Donorzellen. Dar{\"u}ber hinaus besiedelten Abk{\"o}mmlinge injizierter behandelter NSZ h{\"a}ufiger h{\"a}matopoetische Gewebe in chim{\"a}ren Tieren und exprimierten H{\"a}matopoese-spezifische Oberfl{\"a}chenproteine. Weitere Analysen ergaben, dass humane NSZ im Gegensatz zu humanen h{\"a}matopoetischen Stammzellen nicht dazu in der Lage sind, in immunsupprimierten NOD/SCID M{\"a}usen ein humanes h{\"a}matopoetisches System zu etablieren. Auch nach Inkubation humaner NSZ mit Chromatin-modifizierenden Substanzen konnte keine humane H{\"a}matopoese in transplantierten M{\"a}usen festgestellt werden. Diese Ergebnisse zeigen, dass der Differenzierungsstatus und das Entwicklungspotential verschiedener Zelltypen durch geeignete Stimuli ver{\"a}ndert werden kann. Durch Injektion in embryonale Mikroumgebung differenzieren humane leuk{\"a}mische Zellen und aktivieren ein Erythrozyten-spezifisches Genexpressionsmuster. Durch die Ver{\"a}nderung des Epigenotyps muriner NSZ gefolgt von einer Transplantation in murine Blastozysten konnte eine Transdifferenzierung neuraler in h{\"a}matopoetische Zellen induziert werden.},
  subject      = {Stammzelle},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Schmittwolf2004,
  author    = {Schmittwolf, Carolin},
  title     = {Analyse des Differenzierungspotentials muriner h{\"a}matopoetischer und neuraler Stammzellen nach Modifikation ihrer Genexpression},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-8812},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2004},
  abstract  = {In der vorliegenden Arbeit wurde das Differenzierungspotential muriner h{\"a}matopoetischer und neuraler Stammzellen nach Modifikation ihrer Genexpression untersucht. Zur Ver{\"a}nderung der Genexpression wurden f{\"u}r die beiden adulten Stammzelltypen zwei unterschiedliche experimentelle Ans{\"a}tze gew{\"a}hlt: In h{\"a}matopoetischen Stammzellen wurden molekulare Regulatoren der H{\"a}matopoese durch retroviral vermittelten Gentransfer {\"u}berexprimiert und anschließend ihr in vitro Verhalten und in vivo in Maustransplantationsmodellen ihre Rekonstitutionsf{\"a}higkeit untersucht. Neurale Stammzellen wurden gleichzeitig mit den Chromatin-modifizierenden Substanzen Trichostatin A (TSA) und 5-Aza-2´-desoxycytidin (AzadC) behandelt, im Anschluß ihre Sensitivit{\"a}t gegen{\"u}ber der Behandlung in vitro bestimmt und ihr h{\"a}matopoetisches Entwicklungspotential in vivo analysiert. In h{\"a}matopoetischen Stammzellen wurde der Transkriptionsfaktor HOXB4, die h{\"a}matopoetische Vorl{\"a}uferkinase 1 (HPK1) oder eine Kinase-inaktive Mutante der HPK1 (HPK1M46) durch retrovirale Transduktion {\"u}berexprimiert. Der Transfer wildtypischer HPK1 oder HPK1M46 Gene in Knochenmarkzellen hatte in vitro keinen meßbaren Einfluß auf die Proliferation und Anzahl primitiver Vorl{\"a}uferzellen, was auch nach Expression verschiedener Proteinmengen beobachtet wurde. Das Repopulationsverhalten h{\"a}matopoetischer Stammzellen, die mit wildtypischer HPK1 transduziert wurden, war vergleichbar mit dem kontrolltransduzierter Stammzellen. Nach HPK1M46 Transduktion zeigten h{\"a}matopoetische Stammzellen in vivo ein reduziertes Langzeitrepopulationsverhalten und Knochenmarkzellen ex vivo ein eingeschr{\"a}nktes Koloniebildungspotential. Sowohl mit wildtypischer HPK1 als auch mit HPK1M46 transduzierte h{\"a}matopoetische Stammzellen wiesen ein normales Multilinienbesiedlungspotential auf. Nach Transduktion von Knochenmarkzellen mit HOXB4, einem wichtigen Regulator der Selbsterneuerung h{\"a}matopoetischer Stammzellen, konnten diese in vitro expandiert werden, ohne daß sie, wie dies bei kontrolltransduzierten Knochenmarkzellen auftrat, ph{\"a}notypisch Differenzierungsmarker ausbildeten. Nach HOXB4 Transduktion akkumulierte eine homogene, Mac-1niedrig exprimierende Zellpopulation im Gegensatz zu einer Mac-1hoch, Gr-1 sowie c-kit positiven Population, die sich in den Kontrollkulturen entwickelte. Auf mRNS Ebene wurden nur in den Kontrollkulturen Transkripte hochreguliert, die f{\"u}r differenzierende Zellen spezifisch sind, wie z. B. Zyklin D1 w{\"a}hrend myeloider Differenzierung. Die {\"U}berexpression von HOXB4 erm{\"o}glichte eine konstante Proliferationsrate und hatte auf das Verh{\"a}ltnis von asymmetrischen zu symmetrischen Zellteilungen jedoch keinen Einfluß. Entsprechend blieb das Expressionsmuster an Zyklinen, Zyklin-abh{\"a}ngigen Kinasen und Mitgliedern des Transkriptionsaktivators AP-1 in HOXB4 transduzierten Knochenmarkzellen {\"u}ber den beobachteten Zeitraum konstant. Durch die {\"U}berexpression von HOXB4 kann somit in kultivierten Knochenmarkzellen in vitro eine stabile Proliferationsrate induziert und parallel eine fortschreitende Differenzierung der Knochenmarkkultur aufgehalten oder zumindest verz{\"o}gert werden. Sowohl wildtypische als auch bcl-2 transgene neurale Stammzellen, die mit den Epigenotyp-ver{\"a}ndernden Substanzen TSA und AzadC behandelt wurden, zeigten nach Transplantation in bestrahlte adulte Rezipienten h{\"a}matopoetisches Entwicklungspotential, das unbehandelte neurale Stammzellen nicht aufwiesen. Die Frequenz chim{\"a}rer Tiere konnte durch Verwendung bcl-2 transgener neuraler Stammzellen erh{\"o}ht werden und bereits in vitro wiesen wildtypische und bcl-2 transgene neurale Stammzellen unterschiedliche Sensitivit{\"a}t gegen{\"u}ber der TSA/AzadC Behandlung auf. Diese von behandelten neuralen Stammzellen vermittelte Rekonstitution des h{\"a}matopoetischen Systems war langanhaltend und fand sowohl in der myeloiden als auch in der lymphoiden Linie statt. Eine erfolgreiche h{\"a}matopoetische Besiedlung war auch nach Transplantation klonaler neuraler Stammzellen zu beobachten, so daß eine Verunreinigung mit h{\"a}matopoetischen Zellen als Ursache der Rekonstitution ausgeschlossen werden konnte. Die beobachtete Generierung der morphologisch und ph{\"a}notypisch intakten h{\"a}matopoetischen Zellen aus neuralen Zellen war nicht das Ergebnis einer Zellfusion von Rezipientenzellen mit injizierten Donorzellen. Denn die h{\"a}matopoetischen Donorzellen trugen einen normalen 2n Karyotyp und wiesen keine Heterokaryons auf, die f{\"u}r Fusionen charakteristisch w{\"a}ren. Somit ist es m{\"o}glich, durch die Ver{\"a}nderung des Epigenotyps neuraler Stammzellen gefolgt von einer Transplantation in eine h{\"a}matopoetische Mikroumgebung eine Transdifferenzierung neuraler in h{\"a}matopoetische Zellen zu induzieren.},
  subject      = {Maus},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Harder2002,
  author    = {Harder, Friedrich},
  title     = {Untersuchungen zum in vivo Differenzierungspotenzial muriner und humaner h{\"a}matopoetischer sowie muriner neuraler Stammzellen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-4214},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2002},
  abstract  = {Zusammenfassung Im Zuge der S{\"a}ugerentwicklung entsteht aus der totipotenten Eizelle ein Organismus aus mehr als 200 verschiedenen Zelltypen. Dabei wird die Entwicklung und der Erhalt des Tieres von Stammzellen gew{\"a}hrleistet. W{\"a}hrend der Embryonalentwicklung gibt es nur transient vorkommende Stammzelltypen, w{\"a}hrend der adulte K{\"o}rper die Homoeostase mittels permanent vorhandener somatischer Stammzellen aufrechterh{\"a}lt. Als kennzeichnend f{\"u}r die somatischen Stammzellen galt, dass sie nur die Zellen ihres Gewebes ersetzen k{\"o}nnen. In der vorliegenden Arbeit wurde untersucht, ob SSZ tats{\"a}chlich auf die Bildung von Zellen ihres Stammzellkompartiments beschr{\"a}nkt sind. Dazu wurden drei verschiedene Stammzelltypen, murine h{\"a}matopoetische und humane HSZ sowie murine NSZ in murine Pr{\"a}implantationsblastozysten injiziert. Da dies die Zellen mit einer Umgebung exponiert, von der die Bildung aller Zelltypen des erwachsenen Tieres ausgeht. Es konnte gezeigt werden, dass zur Mitte der Schwangerschaft Nachkommen aller drei injizierten Stammzelltypen sich pr{\"a}ferentiell in den f{\"o}talen h{\"a}matopoetischen Geweben befinden. F{\"u}r humane h{\"a}matopoetische und murine NSZ wurde gezeigt, dass diese h{\"a}matopoetische Vorl{\"a}ufer in h{\"a}matopoetischen Geweben der Embryonen bilden, sowie dass Nachkommen dieser Zellen ein erythroides Genexpressionsmuster aktivieren. Der Vergleich adulter chim{\"a}rer Tiere zeigte, dass HSZ zu nahezu gleichen Teilen neurale und h{\"a}matopoetische Gewebe besiedelt hatten. Nachkommen neuraler Stammzellen dagegen vor allem in neuralen Geweben adulter Tiere gefunden wurden. Aus diesen Ergebnisssen l{\"a}sst sich ableiten, dass SSZ durch die Exposition mit der fr{\"u}hen embryonalen Mikroumgebung zur Bildung heterologer Zelltypen angeregt werden k{\"o}nnen. Außerdem demonstrieren diese Ergebnisse das unterschiedliche Entwicklungspotenzial von HSZ und NSZ und grenzen es gegen{\"u}ber dem pluripotenten Differenzierungspotenzial von ES-Zellen ab.},
  subject      = {Maus},
  language  = {de}
}