Characterization of foetal hepatic cells during rat liver development

Abstract

Die Leber entwickelt sich als Leberknospe aus dem Entoderm des unteren Abschnittes des Vorderdarmes. Die Leberknospe differenziert sich in 2 Teile: In den Leberteil und in den Galleteil. Während der embryonalen Entwicklung differenzieren sich die entodermalen Zellen zu Hepatoblasten, die sich zu reifen Hepatozyten weiter entwickeln können. Ausgehend vom Mesoderm beginnt die Blutbildung im Dottersack. Zum Zeitpunkt der Entstehung hämatopoetischer Knospen in der fetalen Leber beginnt die erste ortständige Blutbildung. Von dort wandern die Stammzellen in die Milz und später in das Osteoid der Knochenanlage, wo sich das Knochenmark entwickelt. Die embryonalen Leberzellen wurden in einigen Studien charakterisiert. Jedoch ihre Charakterisierung während der Leberentwicklung ist bis jetzt noch nicht analysiert worden. Ziel dieser Arbeit war, in einem Rattenmodell, Leberzellen während der Leberentwicklung in vitro und in vivo zu charakterisieren. Wir betrachteten den Fortschritt von der Beginn der Leberentwicklung (E10) bis zum Erwachsenen Leber. Die embryonale Leber ist durch die Expression von Albumin und Alpha-fetoprotein (AFP) charakterisiert. In dieser Studie wurden entodermale zellen aus dem Vorderdarmrohr isoliert. Für die Analyse der Synthese und Sekretion von Albumin und AFP in entodermalen Zellen, es wurde die radioaktive biosynthetische Markierung als sehr empfindliche Methode etabliert. Es könnte gezeigt werden, dass Zeigte, dass die Gen-Expresion, Synthese und Sekretion der Albumin und AFP bereits am frühesten Entwicklungsstadium stattfindet. Außerdem, es wurde gezeigt, dass entodermale Zellen, Entoderm und Leber Marker wie Beta-catenin, HNF4-alpha, Prox1, BMP-4, Foxa2 und GATA-4 expremieren können.Am zweiten Teil dieser Arbeit waren wir an der Entwicklung der Leber interessiert, nachdem sie als Organ identifizierbar war (von E12 zu Adultstadium). Mit Hilfe morphometrische Analyse wurde es demonstriert, dass ungefähr 50% der gesamten Leberzellen während der embryonalen und fötalen Entwicklung Albumin und Alpha-fetoprotein expremieren können. Zusätzlich wurde es gezeigt, dass während des embryonalen Stadiums das Verhältnis der Albumin- und Alpha-fetoprotein expremierenden Zellen zu den stark vermehrten Zellen sich erhöht. Dieses Verhältnis erreichte sein Maximum am 18 Tag der embryonalen Entwicklung. Die funktionelle Analyse hat gezeigt, dass am 18 Tag der embryonalen Entwicklung Albumin und Alpha-fetoprotein mRNA-expression ein Maximum erreicht hatte und dass eine hohe Rate der Synthese und Ausscheidung der Albumin und Alpha-fetoprotein beobachtet wurde. Zusätzlich konnte gezeigt werden, dass am embryonalen Stadium (von E12 bis zu E16) Albumin und Alpha-fetoprotein mit unterschiedlicher Rate synthetisiert und abgeschieden wurden. Von 18 Tag bis zur Geburt ist die Kinetik der Synthese und der Ausscheidung von Albumin der den reifen Hepatozyten ähnlich.Drei Zellpopulation wurden in der embryonalen (E12 und E14) und fötalen Leber (E18) identifiziert. Zwei von denen könnten sich entweder zu Hepatozyten (Prox1 positive Zellen/CK19 negative Zellen) oder zur intrahepatischen Gallengang Epithelzellen (Prox1 negative Zellen/CK19 positive Zellen) entwickeln. Die dritte Zellpopulation (positive Zellen für CK19 und prox1) könnte sich zur beiden Hepatozyten und Gallengang Epithelzellen entwickeln. CK-7 positive Zellen wurden erst am 18 Tag der embryonalen Entwicklung identifiziert.Die Blutbildung wurde in der embryonalen Leber analysiert. Es könnte gezeigt werden, dass die Gene, die die Blutbildung regulieren, wie GM-SCF, G-CSF, SCF und EPO, stark am 12 und 14 Tag der embryonalen Entwicklung (E12 und E14) expremiert sind.