Lokalisation, Proliferation und Differenzierung von STRO-1-positiven Zellen aus dem Geweih von Damhirschen (Dama dama)

Abstract

Geweihe sind komplexe Gebilde aus Haut, Nerven, Blutgefäßen, Knorpel und Knochen. Als einziges Beispiel eines Anhangsorgans bei Säugetieren besitzen diese die Fähigkeit, jährlich vollständig zu regenerieren. Zahlreiche Studien zeigen den Einfluss von Tageslichtveränderungen und Schwankungen des Sexualhormonspiegels auf diesen zyklischen Prozess. Die Zellen des Hirschgeweihs weisen eine hohe Wachstumsrate auf und bieten hiermit eine gute Grundlage zur Erforschung der Osteogenese in vitro. Transplantationsversuche konnten zeigen, dass die Regeneration des Geweihs vom Periost des Rosenstockes ausgeht. Welche Prozesse dieser Regeneration zugrunde liegen, blieb bisher unklar. Es wird vermutet, dass im Periost Vorläuferzellen existieren, von denen diese ausgeht. Im Rahmen dieser Arbeit ist es gelungen, Zellen aus dem regenerierenden Geweihknochen zu isolieren, welche sich mit dem mesenchymalen Stammzellmarker STRO-1 markieren ließen. Die isolierten Zellen entwickelten unter dem Einfluss verschiedener Wachstumsmedien (Osteoblasten-, Neurogenes oder Mininalmedium) unterschiedliche Proliferationsraten. Mit zunehmender Kulturzeit bildeten die zunächst homologen Zellen unterschiedliche Morphologien. Die Zellen im Osteoblastenmedium zeigten den höchsten Umsatz an Calcein, was auf eine gesteigerte Osteoblastenaktivität hinweist. In allen Medien konnte die Expression knochenspezifischer Gene nachgewiesen werden. Dies kann auf eine mögliche Vorprägung der STRO-1+-Zellen hindeuten. Insgesamt besteht die Möglichkeit, die STRO-1+-Damhirschgeweihzellen durch Anzucht in verschiedenen Medien und unter Zugabe von Wachstumsfaktoren in ihrem Wachstums- und Differenzierungsverhalten zu beeinflussen. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit geben neue Hinweise darauf, dass die Regeneration des Geweihs nicht auf einer Dedifferenzierung entsprechender Zellen, sondern eher auf einer Aktivierung von Stammzellnischen beruht.