Zur Kurzanzeige

Serial Analysis of Gene Expression of Rat Liver Regeneration by Oval Hepatic Stem Cells

dc.contributor.advisorRamadori, Giuliano Prof. Dr. Dr. h.c.de
dc.contributor.authorCimica, Velascode
dc.date.accessioned2012-04-16T14:56:02Zde
dc.date.available2013-01-30T23:50:39Zde
dc.date.issued2005-03-18de
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11858/00-1735-0000-0006-AE70-6de
dc.identifier.urihttp://dx.doi.org/10.53846/goediss-570
dc.description.abstractDie Leber besitzt die einzigartige Fähigkeit der Selbstregeneration nach Schädigung. Adulte Hepatozyten sind in der Lage, in der normalen Leber, ein perfektes Gleichgewicht zwischen Zellzuwachs und Zelluntergang aufrecht zu erhalten. Bei Schädigung des Lebergewebes können sie durch ihre Fähigkeit zur Proliferation eine Regeneration der Leber herbeiführenUnter bestimmten Umständen wie z.B. Hepatokarzinogenese oder einer durch Drogen, Viren oder Toxine induzierten chronischen Leberschädigung, wenn die proliferative Fähigkeit der Hepatozyten beeinträchtigt ist, kommt es zur Rekrutierung fakultativer hepatischer Stammzellen den so genannten Ovalzellen die in der Lage sind Hepatozyten und Gallengangszellen zu generieren. Es kann daher angenommen werden, dass die Ovalzellen ein zweites Kompartiment sind, dass an der Regeneration der Leber beteiligt ist, wenn diese massiv geschädigt und die Proliferation der Hepatozyten suprimiert ist.Um die Rattenleberregeneration durch Ovalzellen zu untersuchen wurde das Protokoll der 70% igen partiellen Hepatektomie (PH) und einer zusätzlichen Behandlung mit 2-Acetoamidofluoren (2-AAF) verwendet. Die Entwicklung, Proliferation und Differenzierung der Ovalzellen in vivo wurde durch histologische Techniken charakterisiert. Zwischen Tag 1 und 3 nach PH konnte die Induktion von Ovalzellen innerhalb des Portalfeldes beobachtet werden, dabei exprimierten sie den typischen onkofetalen Marker -Fetoprotein (AFP) sowohl auf mRNA wie auch auf Proteinebene. Sie waren in der Lage zu proliferieren und sich zu Albumin-exprimierenden Hepatozyten und zu Zytokeratin 7 (CK 7) Gallengangszellen zu differenzieren.Das Genexpressionsmuster während der frühen Stadien der Ovallzellproliferation und differenzierung wurde mittels einer seriellen Analyse der Genexpression (SAGE) untersucht. Insgesamt wurden 153, 057 tags analysiert: 52,343 tags aus normalen Lebern, 50,502 tags aus den mit 2-AAF behandelten Kontrollen und 50,212 tags aus einem frühen Stadium der Ovallzellproliferation. Durch die vergleichende Analyse der Transkriptome konnten 45 Gene identifiziert werden, die während der Ovallzellregeneration differenziell exprimiert werden. Dabei waren 27 hochreguliert und 18 herunterreguliert. Die temporale Regulation dieser Gene wurde durch Real Time PCR untersucht. Unter den hochregulierten Genen fanden sich Zellzyklusgene wie CDC42 und Cyclin D1; Zytoskelett-assotiierte Proteine wie Stathmin 1 und E-Tropomodulin; Signaltransduktion triggernde Gene wie CDC151 und Lipopolysaccharid bindendes Protein; Transportergene wie Na+/Pi-Kotransporter 4, Phosphatidylcholin Transferprotein und ATPase H+ 34 kDa Lysosomaltransporter; antiapoptotische Gene wie Thioredoxinlike 2. Herunterreguliert sind z. B. Gene des Lipidmetabolismus wie Hydroxysäurereduktase 3 und Steroyl-CoA-Desaturase.Die Regulation der Proteinexpression von CDC42 und Cyclin D1 wurde mittels Western-Blot untersucht. Wir konnten zeigen, dass CDC42 und Cyclin D1 in zeitlicher Übereinstimmung mit AFP koexprimiert werden. Unsere Befunde zeigen, dass CDC42 und Cyclin D1 am Mechanismus der Ovallzellproliferation während der Leberregeneration beteiligt sein könnten.de
dc.format.mimetypeapplication/pdfde
dc.language.isoengde
dc.rights.urihttp://webdoc.sub.gwdg.de/diss/copyr_diss.htmlde
dc.titleSerial Analysis of Gene Expression of Rat Liver Regeneration by Oval Hepatic Stem Cellsde
dc.typedoctoralThesisde
dc.title.translatedSerielle Analyse der Genexpression während der Rattenleberregeneration durch Ovalstammzellende
dc.contributor.refereePieler, Tomas Prof. Dr.de
dc.date.examination2004-11-05de
dc.subject.dnb570 Biowissenschaften, Biologiede
dc.description.abstractengThe liver has the unique capability to regenerate by itself after an injury. Normally adult hepatocytes maintain a perfect balance between cell gain and cell loss and they have the ability to proliferate and regenerate the organ when the hepatic tissue is damaged.Under certain circumstances like in hepatocarcinogenesis and chronic liver injury caused by drugs, viruses and toxins, when the hepatocytes proliferation is impaired, facultative hepatic stem cells called oval cells are recruited to generate the hepatic lineages of the hepatocytes and biliary cells. Hence, it was proposed that oval cells could represent a second compartment involved in the liver regeneration when the insult of the organ is too massive and proliferation of hepatocytes is suppressed.We performed the model of rat liver regeneration via oval cells using the protocol of 70% partial hepatectomy (PH) plus 2-Acetoamidofluorene (2-AAF) treatment. By histological techniques we have characterized the oval cell development, proliferation and differentiation in vivo. Oval cells are induced between 1 and 3 days after PH inside the portal field and they express the typical onco-foetal marker alpha foeto-protein (AFP), at mRNA and protein levels. Oval cells proliferate and differentiate in hepatocytes expressing albumin, and they differentiate in biliary cells expressing cytokeratin 7 (CK 7).Serial Analysis of Gene Expression (SAGE) was applied to the hepatic stem cell model of rat liver regeneration for studying gene expression pattern of liver regeneration during early stage of oval cell proliferation and differentiation. A total of 153,057 tags were analysed from normal liver (52,343 tags), from sham control treated with 2-AAF (50,502 tags), and from an early stage of the oval cell proliferation (50,212 tags). Comparative analysis of the transcriptomes from the 3 different conditions identifies 45 differentially expressed genes during oval cell regeneration, 27 up-regulated and 18 down-regulated. Temporal regulation of these genes in the context of the oval cell regeneration was studied by Real Time PCR. Up-regulated genes include: cell cycle genes like CDC42 and cyclin D1; cytoskeleton associated proteins like stathmin 1, and E-tropomodulin; signal transduction triggering genes like CDC151 and lipopolysaccharide binding protein; transporter genes like Na+/Pi co-transporter 4, phosphatidylcholine transfer protein, and ATPase H+ 34 kDa lysosomial transporter; anti-apoptotic enzyme gene like thioredoxin like 2. Kinetically down-regulated genes involved in the lipid metabolism are: hydroxyacid oxidase 3, fatty acid CoA ligase long chain 2, and steroyl CoA desaturase 1.The regulation of protein expression of the cell cycle genes CDC42 and cyclin D1 was studied by Western Blot technique, in the oval cell liver regeneration. Interestingly, cyclin D1 and CDC42 proteins are coexpressed temporally with the oval cell protein marker AFP. From the data of the present study we conclude that the cell cycle genes CDC42 and cyclin D1 could be involved in the mechanism of proliferation of the oval cell in the liver regeneration process.de
dc.contributor.coRefereeHeineke, Dieter Prof. Dr.de
dc.contributor.thirdRefereeGatz, Christiane Prof. Dr.de
dc.subject.topicMathematics and Computer Sciencede
dc.subject.gerSAGEde
dc.subject.gerSerial Analysis of Gene Expressionde
dc.subject.gerLeberde
dc.subject.gerRattenleberregenerationde
dc.subject.gerOvalzellende
dc.subject.gerpartiellen Hepatektomiede
dc.subject.engSAGEde
dc.subject.engSerial Analysis of Gene Expressionde
dc.subject.engliverde
dc.subject.engliver regenerationde
dc.subject.engoval cellsde
dc.subject.engpartial hepatectomy.de
dc.subject.bkWde
dc.identifier.urnurn:nbn:de:gbv:7-webdoc-47-8de
dc.identifier.purlwebdoc-47de
dc.affiliation.instituteBiologische Fakultät inkl. Psychologiede
dc.subject.gokfullWde
dc.identifier.ppn487168321de


Dateien

Thumbnail

Das Dokument erscheint in:

Zur Kurzanzeige