In der vorliegenden Studie konnte die erfolgreiche Isolierung ectomesenchymaler Zellen aus dem cornealen Limbus juveniler Mäuse dargestellt werden. Die hier etablierten Zellen sind mit stromalen Keratozyten verwandt und stammen nicht von hämatopoetischen oder stromalen Knochenmarkszellen ab. Sie demonstrieren Stammzell-ähnliche Eigenschaften und Fähigkeiten, wie Zellmigration, Proliferation, ...
Abstract (German)
In der vorliegenden Studie konnte die erfolgreiche Isolierung ectomesenchymaler Zellen aus dem cornealen Limbus juveniler Mäuse dargestellt werden. Die hier etablierten Zellen sind mit stromalen Keratozyten verwandt und stammen nicht von hämatopoetischen oder stromalen Knochenmarkszellen ab. Sie demonstrieren Stammzell-ähnliche Eigenschaften und Fähigkeiten, wie Zellmigration, Proliferation, Klonogenität und Multipotenz der Zelldifferenzierung. Darüber hinaus exprimieren sie Stamm- oder Progenitorzellmarker wie Notch1, Nes und Sca1. Interessanterweise wurden MCCs nur in juvenilen Mäusen gefunden bevor die Tiere das Entwicklungsstadium der Augenlid-Öffnung erreichten. Weiterführende, auch in vivo-Untersuchungen, könnten zukünftig die exakte Rolle und Bedeutung der MCCs für die corneale Entwicklung evaluieren. Trotz der Tatsache, dass es sich bei MCCs um primäre Zellen handelt, konnten sie erfolgreich für mindestens 60 Passagen subkultiviert werden. Proliferation und CFU-Kapazität der MCCs nahmen bis Passage 10 ab, stiegen aber dann erneut signifikant an. Auch in höheren Passagen exprimierten MCCs Stamm- bzw. Progenitorzellmarker und behielten Stammzell-ähnliche Eigenschaften wie Proliferation, Klonogenität und Multipotenz bei. Jedoch entwickelten MCCs im Laufe der Subkultivierung numerische chromosomale Aberrationen. Die Expression von Tumorsuppressorgenen wie p16 und p21 sank ebenfalls. Dies unterstreicht die Möglichkeit, dass die Stammzell-ähnlichen MCCs nach Langzeit-Kultivierung eine Transformation zu Tumor-ähnlichen Zellen durchlebten, die am wahrscheinlichsten nach Passage 10 und noch vor Passage 15 stattfand. Daher könnte die Verwendbarkeit der MCCs für therapeutische Anwendungen limitiert sein und sollte sich möglicherweise auf Zellen beschränken, die jünger sind als Passage 10, da bis zu dieser Passage die genetische Stabilität der MCCs sichergestellt werden konnte. Dessen ungeachtet erlaubt und erleichtert die Etablierung einer neuen, stabilen, gut proliferierenden Cornea-Zelllinie, die auch nach extensiver Subkultivierung ihre Multipotenz der Zelldifferenzierung aufrechterhält, zukünftige Studien zur cornealen Zellbiologie oder allgemeinen Stammzellbiologie.
Translation of the abstract (English)
The present study demonstrates the successful isolation of ectomesenchymal, i.e. Neural crest-derived cells from the corneal limbus of juvenile mice (named Murine Cornea Cells, MCCs). The established cells are related to stromal keratocytes and do not originate from haematopoetic or stromal bone marrow cells. MCCs demonstrate stem cell-like properties, such as cell migration, proliferation, ...
Translation of the abstract (English)
The present study demonstrates the successful isolation of ectomesenchymal, i.e. Neural crest-derived cells from the corneal limbus of juvenile mice (named Murine Cornea Cells, MCCs). The established cells are related to stromal keratocytes and do not originate from haematopoetic or stromal bone marrow cells. MCCs demonstrate stem cell-like properties, such as cell migration, proliferation, clonogenity and multipotency of cell differentiation. Besides, they express stem or progenitor cell markers like Notch1, Nes and Sca1. Interestingly, MCCs were only found in juvenile mice before reaching the stage of eyelid-opening. Further investigations, including in vivo settings, are necessary to exactly evaluate the role of MCCs in corneal development. Despite the fact that MCCs are primary cells, they could be successfully subcultivated for at least 60 passages. Proliferation rate and CFU-capacity decreased until passage 10, but increased significantly afterwards. MCCs expressed stem or progenitor cell markers also in higher passages and maintained stem cel-like properties, such as proliferation, clonogenity and multipotency. However, MCCs developed numeric chromosomal aberrations during long-term cell cultivation. Besides, the expression of tumor suppressor genes like p16 and p21 was significantly downregulated. These findings underline the possibility, that stem cell-like MCCs might have undergone a transformation towards tumour-like cells during long-term cell culture. This transformation has most likely taken place after passage 10 but before passage 15. Therefore, the utility of MCCs for therapeutic applications might be limited and clearly restricted to cells not older than passage 10, where their genetic stability has been assured Nevertheless, establishing a novel, stable and well-proliferating stem-like corneal cell line, which maintains its multipotency of cell differentiation even after extensive sub-cultivation, should allow and facilitate further studies on corneal cell biology or stem cell biology.
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