CD4+ epidermale Zellen: Nachweis und Charakterisierung in humaner und muriner Epidermis

Scheile, Hanna Jill

dc.contributor.advisor	Uhmann, Anja PD Dr.
dc.contributor.author	Scheile, Hanna Jill
dc.date.accessioned	2021-05-20T13:59:10Z
dc.date.available	2021-06-03T00:50:11Z
dc.date.issued	2021-05-20
dc.identifier.uri	http://hdl.handle.net/21.11130/00-1735-0000-0008-582F-2
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.53846/goediss-8602
dc.language.iso	deu	de
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subject.ddc	610	de
dc.title	CD4+ epidermale Zellen: Nachweis und Charakterisierung in humaner und muriner Epidermis	de
dc.type	doctoralThesis	de
dc.title.translated	CD4+ Epidermal Cells: Detection and Characterisation in Humane and Murine Epidermis	de
dc.contributor.referee	Uhmann, Anja PD Dr.
dc.date.examination	2021-05-26
dc.description.abstractger	Das Basalzellkarzinom (BCC) ist die häufigste Tumorentität in der Haut des Menschen. Seine Entstehung hängt oft eng mit einer Überaktivierung des Hedgehog (Hh)-Signalwegs durch Mutation des Tumorsuppressors Patched (Ptch) zusammen. In Vorarbeiten wurde gezeigt, dass Mäuse mit einer Überaktivierung des Hh-Signalwegs in CD4-exprimierenden Zellen (Ptch flox/flox-CD4Cre-Mäuse) nach chemischer Karzinogenese mittels des 7,12-Dimethylbenzo(a)anthracen/12-O-tetradecanoylphorbol-13-acetat (DMBA/TPA)-Protokolls unerwarteterweise BCC entwickeln. Also Ursprung dieser BCC konnte eine bis dahin nicht beschriebene Population von CD4+-Keratinozyten nachgewiesen werden, die neben dem CD4-Protein den Keratinozytenmarker CD49f sowie die epidermalen Stammzellmarkerproteine CD34 und Sca-1 exprimieren. In dieser Arbeit wurden CD4+CD49f+Sca-1+CD34int Zellen der murinen und CD4+CD49f+CD29+ Zellen der humanen Epidermis erfolgreich nachgewiesen und detailliert charakterisiert. Dabei zeigten durchflusszytometrische Analysen, dass CD4+CD49f+Sca-1+ Zellen auch in immundefizienten NOD SCID und Rag2 Mäusen exprimiert werden. Ein hämatopoetischer Ursprung der Zellen ist daher unwahrscheinlich. Analysen zur Expression verschiedener stammzellspezifischer Marker sowie Experimente mit der auf Stammzellen proliferierend wirkenden all trans-Retinsäure (ATRA) bestätigten darüber hinaus den vermuteten stammzellartigen Charakter der CD4-exprimierenden Zellen. Daneben wurde der für das Eindringen des Humanen Immundefizienz-Virus (HIV) in die Zelle notwendige Rezeptor CXCR4 auf humanen CD4+-CD49f+CD29+ epidermalen Zellen nachgewiesen, sodass eine mögliche Reservoirfunktion von CD4+ Keratinozyten für HIV denkbar wäre. Um für zukünftige Experimente ein geeignetes Mausmodell zur Verfügung zu stellen, wurden außerdem Untersuchungen an zwei lineage tracing Mausstämmen durchgeführt, in denen die Nachkommen CD4-exprimierender Zellen mit dem rotfluoreszierenden tdTomato-Protein markiert werden. Die Resultate zeigten, dass eine topische Tamoxifen-Applikation im R26-tdTomato-CD4CreERT2-Mausmodell nicht zu einer hinreichenden in-vivo-Markierung der Zielzellen führt, sich jedoch alternativ R26-tdTomato-CD4Cre-Mäuse sehr gut für diese Untersuchungen eignen. Schließlich wurde die zunächst vermutete Lokalisation der CD4+ epidermalen Zellen in der interfollikulären Epidermis aufgrund mehrerer Ergebnisse in Frage gestellt. Tatsächlich zeigen neuere Untersuchungen, dass CD4+ Keratinozyten in der murinen Epidermis eine Stammzell-Population am Haarfollikel darstellen. Zusammengefasst bilden die Resultate dieser Arbeit wichtige Grundlagen für die weitere Charakterisierung von CD4+ Keratinozyten mittels geeigneter Mausmodelle und Kultivierungsmethoden. Erste Erkenntnisse zu ihrem Ursprung, ihrer Funktion und Lokalisation lassen sich so weiter vertiefen und ergänzen.	de
dc.description.abstracteng	Basal cell carcinoma (BCC) is the most common tumor entity in human skin. Its development is often closely related to overactivation of the Hedgehog (Hh) pathway by mutation of the tumor suppressor Patched (Ptch). Preliminary work has shown that mice with overactivation of the Hh pathway in CD4-expressing cells (Ptch flox/flox-CD4Cre mice) unexpectedly develop BCC after chemical carcinogenesis using the 7,12-dimethylbenzo(a)anthracene/12-O-tetradecanoylphorbol-13-acetate (DMBA/TPA) protocol. The origin of these BCC was demonstrated to be a previously undescribed population of CD4+ keratinocytes which in addition to the CD4 protein express the keratinocyte marker CD49f and the epidermal stem cell marker proteins CD34 and Sca-1. In this work, CD4+CD49f+Sca-1+CD34int cells of the murine and CD4+CD49f+CD29+ cells of the human epidermis were successfully detected and characterized in more detail. In this process, flow cytometric analysis showed that CD4+CD49f+Sca-1+ cells are also expressed in immunodeficient NOD SCID and Rag2 mice. A hematopoietic origin of the cells is therefore unlikely. Analyses on the expression of various stem cell-specific markers as well as experiments with all-trans-retinoic acid (ATRA), which has a proliferating effect on stem cells, moreover confirmed the presumed stem cell-like character of the CD4-expressing cells. In addition, the receptor required for cell entry of the human immunodeficiency virus (HIV), CXCR4, was detected on human CD4+CD49f+CD29+ epidermal cells, suggesting a possible reservoir function of CD4+ keratinocytes for HIV. Furthermore, in order to provide a suitable mouse model for future experiments, studies were performed on two lineage tracing mouse models in which the progeny of CD4-expressing cells are labeled with the red fluorescent tdTomato protein. The results showed that topical tamoxifen application in the R26-tdTomato-CD4CreERT2 mouse model does not result in sufficient in vivo labeling of target cells, but alternatively R26-tdTomato-CD4Cre mice are well suited for these studies. Finally, the initially assumed localization of CD4+ epidermal cells in the interfollicular epidermis was questioned on the base of several results. In fact, recent studies indicate that CD4+ keratinocytes in the murine epidermis represent a stem cell population of the hair follicle. In summary, the results of this work provide an important basis for further characterization of CD4+ keratinocytes using suitable mouse models and cell cultivation methods. Initial findings on their origin, function and localization can thereby be further elaborated.	de
dc.contributor.coReferee	Buhl, Timo Prof. Dr.
dc.contributor.thirdReferee	Schön, Margarete Prof. Dr.
dc.subject.ger	CD4	de
dc.subject.ger	Epidermale Stammzellen	de
dc.subject.ger	BCC	de
dc.subject.ger	CD4Cre	de
dc.subject.ger	TdTomato	de
dc.subject.ger	Ptch	de
dc.subject.ger	Hedgehog Signalweg	de
dc.subject.ger	HIV	de
dc.subject.eng	CD4	de
dc.subject.eng	Epidermal stem cells	de
dc.subject.eng	BCC	de
dc.subject.eng	CD4Cre	de
dc.subject.eng	TdTomato	de
dc.subject.eng	HIV	de
dc.subject.eng	Ptch	de
dc.subject.eng	Hedgehog signaling pathway	de
dc.identifier.urn	urn:nbn:de:gbv:7-21.11130/00-1735-0000-0008-582F-2-6
dc.affiliation.institute	Medizinische Fakultät	de
dc.subject.gokfull	Humangenetik / Teratologie - Allgemein- und Gesamtdarstellungen (PPN619875259)	de
dc.subject.gokfull	Dermatologie / Venerologie - Allgemein- und Gesamtdarstellungen (PPN619876174)	de
dc.description.embargoed	2021-06-03
dc.identifier.ppn	1758307188
dc.creator.birthname	Rabe	de

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Human- und Zahnmedizin [2878]

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