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Self-renewal and differentiation of cardiovascular progenitor cells
Julia Hoebaus
Art der Arbeit
Diplomarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Betreuer*in
Georg Weitzer
DOI
10.25365/thesis.7321
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29731.58488.575970-5
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Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Herz-Kreislauf-Erkrankungen sind weltweit die häufigste Todesursache. Das adulte Herz wurde lange Zeit für ein post-mitotisches Organ ohne regenerativer Kapazität gehalten. Innerhalb der letzten Jahre wurde das Vorhandensein von Herzvorläuferzellen von verschiedenen Arbeitsgruppen gezeigt. Eine in-vivo Aktivierung und Differenzierung dieser Zellen würde neue Therapiemöglichkeiten für Herzinfarkt-Patienten eröffnen. In dieser Arbeit berichten wir über die Isolierung einer stabilen, euploiden, murinen Herz-Vorläufer-Zelllinie (cardiovascular progenitor cell (CVPC) line). Wir konnten diese Zellen über 60 Passagen kultivieren ohne einen Verlust der Selbsterneuerungskapazität oder einer Minderung der Potenz festzustellen. CVPCs exprimieren die Stammzellmarker Oct3/4, Nanog und Sox2 gleichzeitig mit den Herzzellmarker Nkx2.5, Mef2c und GATA4. Letzeres steht im Gegensatz zu murinen embryonalen Stammzellen (mESCs). CVPCs differenzieren ausschließlich zu Zellen des Herzens, nämlich Kardiomyozyten, glatter Muskelzellen und Endothelzellen. Sowohl die Expression von Herzellmarkern im undifferenzierten Zustand als auch die Limitierung des Differenzierungspotentials sind Hinweise darauf, dass CVPCs bereits auf die Differenzierung zu Zellen des Herzens eingeschränkt sind. Die Differenzierung von CVPCs wird durch den Entzug von Leukemia Inhibitory Factor (LIF) eingeleitet und ist unabhängig von anderen induzierenden Faktoren. LIF ist nötig und hinreichend um die Selbsterneuerung von CVPCs zu erhalten und hat einen negativen Effekt auf die Differenzierung von CVPCs. Eine zeitlich begrenzte Inhibierung der LIF-Signalgebung unterstützt die Differenzierung von CVPCs und Bone Morphogentic Protein 2 erhöht die Differenzierung zu Kardiomyocyten im Cardiac Body System signifikant. Weitere Untersuchungen von CVPCs werden zu einem besseren Verständnis der Selbsterneuerungskapazität des murinen Herzens führen.
Abstract
(Englisch)
Cardiovascular Diseases are the leading cause of death globally and account for almost one out of two deaths in Austria. Recently, the existence of cardiovascular progenitor cells in the adult heart was demonstrated by various groups. The activation and differentiation of these cells in vivo would provide a new therapy option for MI patients. Here we report the isolation of a stable, euploid murine cardiovascular progenitor cell (CVPC) line. We successfully cultured these cells for over 60 passages without a loss of self-renewal capacity or a decrease in potency. CVPCs express stemness factors Oct3/4, Nanog, and Sox2 simultaneously with cardiac markers Nkx2.5, Mef2c, and GATA4, the latter stands in contrast to murine embryonic stem cells (mESCs). The expression of cardiac markers in the undifferentiated state of CVPCs goes hand in hand with the potency-limitations of these cells compared to mESCs. CVPCs are restricted to differentiate to cell types of the cardiac lineage, namely cardiomyocytes, smooth muscle cells, and endothelium. The expression of cardiac markers in the undifferentiated state and the limitation of the differentiation potential indicate that CVPCs are already committed to give rise to cells of the cardiac lineage. The differentiation of CVPCs is induced upon Leukemia Inhibitory Factor (LIF) deprivation and is not dependent on other inductive signals. Furthermore, LIF is necessary and sufficient to maintain self-renewal of CVPCs and has a negative effect on differentiation. Inhibition of LIF signaling aids differentiation of CVPCs and Bone Morphogenetic Protein2 significantly enhances differentiation to cardiomyocytes in the Cardiac Body system.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
heart cardiomyocytes SPARC Desmin Nkx2.5 BMP2 LIF stem cells embryoid bodies
Schlagwörter
(Deutsch)
Herz Kardiomyocyten SPARC Desmin Nkx2.5 BMP2 LIF stem cells embryoid bodies
Autor*innen
Julia Hoebaus
Haupttitel (Englisch)
Self-renewal and differentiation of cardiovascular progenitor cells
Paralleltitel (Deutsch)
Selbsterneuerung und Differenzierung von Herzvorläuferzellen
Publikationsjahr
2009
Umfangsangabe
V, 122 S. : Ill., graph. Darst.
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Georg Weitzer
Klassifikationen
42 Biologie > 42.23 Entwicklungsbiologie ,
44 Medizin > 44.36 Embryologie
AC Nummer
AC08134613
Utheses ID
6636
Studienkennzahl
UA | 441 | | |