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Differentiation potential of cardiovascular progenitor cell line and somatic stem cell line isolated from the mouse
Diana Walder
Art der Arbeit
Diplomarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Zentrum für Molekulare Biologie
Betreuer*in
Georg Weitzer
DOI
10.25365/thesis.14725
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-30170.55267.987562-8
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Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Ein Herzinfarkt führt zum Verlust an Kardiomyozyten und beeinträchtigt die Herzfunktion. Neben den konventionellen Therapiemöglichkeiten hat sich eine neue eröffnet, die Zelltherapie. Hierbei wird der Verlust an Kardiomyozyten durch externe Stammzellen abgedeckt um die Herzfunktion zu verbessern. Extensive Forschung wird in diese Richtung betrieben um ein Verständnis über das regenerierende Potential dieser Zellen zu erhalten, sowie geeignete Kulturbedingungen und Isolierungsmethoden zu etablieren. Diese Diplomarbeit befasst sich mit der Charakterisierung und der Kardiomyogenese von Vorläuferzellen (CVPC und SSC) isoliert vom Herzen und Hirn der Maus. Wir vermuteten dass die Zellen ein unterschiedliches Differenzierungspotential aufweisen und nur zu bestimmten Zelltypen differenzieren können. Zusätzlich wurde der Einfluss von positiven kardialen Regulatoren (BMP2 und SPARC), Retinolsäure sowie der Effekt von MAPK Signalweg auf die Kardiomyogenese von CVPC beschrieben. Mittels FACS Analyse und Immunfluoreszenz Färbungen konnten wir zeigen dass CVPCs ein limitiertes Differenzierungspotential besitzen, anders als SSCs, die multipotent sind. Um den Effekt von Faktoren auf die Nkx2.5 Genexpression in CVPCs zu untersuchen verwendeten wir eine Nkx2.5-EGFP Reporterzelllinie. Retinolsäure bewirkte eine Schwächung der Kardiomyogenese sowie eine verminderte Nkx2.5 Genexpression während es zu einer verstärkten neuronalen Differenzierung kam. Dagegen konnte SPARC die Nkx2.5 Genexpression stimulieren und der MAPK Signalweg scheint eine wichtige Rolle in der frühen Herzentwicklung zu spielen. Diese Resultate zeigen, dass CVPCs eine geeignete Zelllinie darstellt um molekulare Mechanismen der Kardiomyogenese zu studieren. Die Optimierung von Kulturbedienungen und Anreicherung von bestimmten Herzzelltypen sind unerlässliche Schritte in Richtung Stammzelltherapie.
Abstract
(Englisch)
A heart failure leads to a loss of cardiomyocytes and impairs heart function. Beside conventional therapeutic options a new therapy is established, the cell therapy. Here, the loss of cardiomyocytes is replaced by exogenous cells to improve heart function. Extensive research is carried on this field to gain understanding of the regenerative potential of stem cells as well as to establish adequate culture conditions and isolation methods. This diploma thesis deals with the characterization and cardiomyogenesis of progenitor cells (CVPCs and SSCs) isolated from the murine heart and brain. We assumed that the cells possess a diverse differentiation potential and were able to differentiate only to distinct cell types. We determined the influence of cardiac regulators (BMP2 and SPARC), retinoic acid and the effect of MAPK signaling on cardiomyogenesis of CVPCs. FACS analysis and immunofluorescence staining showed that CVPCs possess a limited differentiation potential, while SSCs seemed to be multipotent. To investigate the effect of factors on the Nkx2.5 expression in CVPCs we made use of the Nkx2.5-EGFP reporter cell line. Retinoic acid caused a weakening in cardiomyogenesis and a decrease in Nkx2.5 expression, while simultaneously enhancing neuronal differentiation. In contrast, SPARC stimulated Nkx2.5 expression and MAPK signaling seemed to play a critical role in early heart development. These results demonstrate that CVPCs represent an adequate cell line to study molecular mechanism of cardiomyogenesis. The optimization of culture conditions and the enrichment of distinct cell types are essential steps toward stem cell therapy.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
Cardiomyogenesis retinoic acid SPARC BMP2 Nkx2.5 MAPK Signalweg neuronal differentiation embryoid bodies
Schlagwörter
(Deutsch)
Kardiomyogenese Retinolsäure SPARC BMP2 Nkx2.5 MAPK Signalweg Neuronenbildung embryoid bodies
Autor*innen
Diana Walder
Haupttitel (Englisch)
Differentiation potential of cardiovascular progenitor cell line and somatic stem cell line isolated from the mouse
Paralleltitel (Deutsch)
Differenzierungspotential von kardiovaskulären Vorläuferzelllinie und somatischer Stammzelllinie isoliert von der Maus
Publikationsjahr
2011
Umfangsangabe
IV, 124 S. : Ill., graph. Darst.
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Georg Weitzer
Klassifikationen
42 Biologie > 42.15 Zellbiologie ,
44 Medizin > 44.85 Kardiologie, Angiologie
AC Nummer
AC09413732
Utheses ID
13209
Studienkennzahl
UA | 490 | | |