@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{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}
}
@article{KumarNaumannAigneretal.2015,
  author    = {Kumar, Praveen and Naumann, Ulrike and Aigner, Ludwig and Wischhusen, Joerg and Beier, Christoph P and Beier, Dagmar},
  title     = {Impaired TGF-β induced growth inhibition contributes to the increased proliferation rate of neural stem cells harboring mutant p53},
  series = {American Journal of Cancer Research},
  volume    = {5},
  journal   = {American Journal of Cancer Research},
  number    = {11},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-144262},
  pages     = {3436-3445},
  year      = {2015},
  abstract  = {Gliomas have been classified according to their histological properties. However, their respective cells of origin are still unknown. Neural progenitor cells (NPC) from the subventricular zone (SVZ) can initiate tumors in murine models of glioma and are likely cells of origin in the human disease. In both, p53 signaling is often functionally impaired which may contribute to tumor formation. Also, TGF-beta, which under physiological conditions exerts a strong control on the proliferation of NPCs in the SVZ, is a potent mitogen on glioma cells. Here, we approach on the crosstalk between p53 and TGF-beta by loss of function experiments using NPCs derived from p53 mutant mice, as well as pharmacological inhibition of TGF-beta signaling using TGF-beta receptor inhibitors. NPC derived from p53 mutant mice showed increased clonogenicity and more rapid proliferation than their wildtype counterparts. Further, NPC derived from p53\(^{mut/mut}\) mice were insensitive to TGF-beta induced growth arrest. Still, the canonical TGF-beta signaling pathway remained functional in the absence of p53 signaling and expression of key proteins as well as phosphorylation and nuclear translocation of SMAD2 were unaltered. TGF-beta-induced p21 expression could, in contrast, only be detected in p53\(^{wt/wt}\) but not in p53\(^{mut/mut}\) NPC. Conversely, inhibition of TGF-beta signaling using SB431542 increased proliferation of p53\(^{wt/wt}\) but not of p53\(^{mut/mut}\) NPC. In conclusion, our data suggest that the TGF-beta induced growth arrest in NPC depends on functional p53. Mutational inactivation of p53 hence contributes to increased proliferation of NPC and likely to the formation of hyperplasia of the SVZ observed in p53 deficient mice in vivo.},
  language  = {en}
}
@article{BeyerJadaszSamperAgreloetal.2020,
  author    = {Beyer, Felix and Jadasz, Janusz and Samper Agrelo, Iria and Schira-Heinen, Jessica and Groh, Janos and Manousi, Anastasia and B{\"u}termann, Christine and Estrada, Veronica and Reiche, Laura and Cantone, Martina and Vera, Julio and Vigan{\`o}, Francesca and Dimou, Leda and M{\"u}ller, Hans Werner and Hartung, Hans-Peter and K{\"u}ry, Patrick},
  title     = {Heterogeneous fate choice of genetically modulated adult neural stem cells in gray and white matter of the central nervous system},
  series = {Glia},
  volume    = {68},
  journal   = {Glia},
  number    = {2},
  doi       = {10.1002/glia.23724},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-218566},
  pages     = {393 -- 406},
  year      = {2020},
  abstract  = {Apart from dedicated oligodendroglial progenitor cells, adult neural stem cells (aNSCs) can also give rise to new oligodendrocytes in the adult central nervous system (CNS). This process mainly confers myelinating glial cell replacement in pathological situations and can hence contribute to glial heterogeneity. Our previous studies demonstrated that the p57kip2 gene encodes an intrinsic regulator of glial fate acquisition and we here investigated to what degree its modulation can affect stem cell-dependent oligodendrogenesis in different CNS environments. We therefore transplanted p57kip2 knockdown aNSCs into white and gray matter (WM and GM) regions of the mouse brain, into uninjured spinal cords as well as in the vicinity of spinal cord injuries and evaluated integration and differentiation in vivo. Our experiments revealed that under healthy conditions intrinsic suppression of p57kip2 as well as WM localization promote differentiation toward myelinating oligodendrocytes at the expense of astrocyte generation. Moreover, p57kip2 knockdown conferred a strong benefit on cell survival augmenting net oligodendrocyte generation. In the vicinity of hemisectioned spinal cords, the gene knockdown led to a similar induction of oligodendroglial features; however, newly generated oligodendrocytes appeared to suffer more from the hostile environment. This study contributes to our understanding of mechanisms of adult oligodendrogenesis and glial heterogeneity and further reveals critical factors when considering aNSC mediated cell replacement in injury and disease.},
  language  = {en}
}