Differentiation of Flk-1 positive multipotent adult germline stem cells into endothelial cells in vitro and in vivo

Abstract

Multipotente adulte Keimbahnstammzellen (maGSCs) stellen eine mögliche Quelle für stammzellbasierte Therapien ohne immunologische Abstoßung und ethische Probleme dar. In der vorliegenden Dissertation werden die Herstellung und Expansion Fetale Leberkinase-1 (Flk-1) positiver kardiovaskulärer Vorläuferzellen aus maGSCs und deren Differenzierung in funktionale Endothelzellen (ECs) in vitro und in vivo gezeigt. Zu Beginn wurde ein Kultursystem zur Differenzierung Flk-1 positiver, von maGSC-stammenden Zellen in funktionale ECs etabliert. Diese differenzierten maGSC-ECs wiesen typische endotheliale Morphologien und Genexpressions-Muster auf. Außerdem zeigten sie Proliferations- und angiogenes Potential in vitro und in vivo. Als Zweites wurden Kulturbedingungen etabliert, unter denen kardiovaskuläre Vorläuferzellen schnell proliferierten und für mindestens 15 Passagen gehalten werden konnten. Unter diesen Bedingungen exprimierten noch ca. 70% der Zellen Flk-1 und differenzierten spontan nicht in kardiovaskuläre Richtungen. Diese Zellen waren clonogen und zeigten angiogenes Potential in vitro. Weiterhin waren diese Zellen nach Kultivierung auf OP9-Zellen in der Lage in alle 3 kardiovaskulären Richtungen zu differenzieren. Dies ist die erste Arbeit, die zeigt, dass kardiovaskuläre Vorläuferzellen lange Zeit expandiert und aufrecht erhalten werden können. Allerdings limitiert die Verunreinigung der maGSC-ECs und der Langzeit-kultivierten Flk-1 mit pluripotenten Stammzellen noch deren klinische Verwendung. Daher sollte der zukünftige Fokus in diesem Bereich auf der Reinheit beider Zelltypen liegen.