Die Rolle des Transkriptionsfaktors ZBTB16 bei der osteogenen Differenzierung dentaler Follikelzellen

Item type:	Thesis of the University of Regensburg (PhD)
Date:	26 March 2015
Referee:	Prof. Dr. Gottfried Schmalz
Date of exam:	16 October 2014
Institutions:	Medicine > Lehrstuhl für Zahnerhaltung und Parodontologie
Keywords:	mesenchymale Stammzellen, osteogene Differenzierung, Transkriptionsfaktor ZBTB16
Dewey Decimal Classification:	600 Technology > 610 Medical sciences Medicine
Status:	Published
Refereed:	Yes, this version has been refereed
Created at the University of Regensburg:	Yes
Item ID:	31520

Abstract (German)

Dentale Follikelzellen (Dental Follicle Cells, DFCs) lassen sich durch Stimulation mit den Wachstumsfaktoren BMP2 (Bone Morphogenetic Protein 2) oder IGF2 (Insulin-like Growth Factor 2) sowie dem Glucocorticoid Dexamethason osteogen differenzieren. Während alle drei Induktoren geeignet sind, die Steigerung der ALP (Alkalische Phosphatase)-Aktivität und die Bildung einer mineralisierten Matrix zu ...

Abstract (German)

Dentale Follikelzellen (Dental Follicle Cells, DFCs) lassen sich durch Stimulation mit den Wachstumsfaktoren BMP2 (Bone Morphogenetic Protein 2) oder IGF2 (Insulin-like Growth Factor 2) sowie dem Glucocorticoid Dexamethason osteogen differenzieren. Während alle drei Induktoren geeignet sind, die Steigerung der ALP (Alkalische Phosphatase)-Aktivität und die Bildung einer mineralisierten Matrix zu stimulieren, werden zahlreiche typische osteogene Differenzierungsmarker nur nach Behandlung mit BMP2 oder IGF2 hochreguliert. Insbesondere RUNX2 (Runt-related transcription factor 2), ein Transkriptionsfaktor, dem eine Schlüsselrolle bei der osteogenen Differenzierung zugeschrieben wird, wird nach Stimulation mit Dexamethason in DFCs nicht reguliert. Der Transkriptionsfaktor ZBTB16 (Zinc finger and BTB domain-containing protein 16) wird nach Induktion der Differenzierung mit Dexamethason stark hochreguliert. Osteogene Markergene, die durch Dexamethason nicht hochreguliert werden, werden auch durch Expression von ZBTB16 nicht hochreguliert. Osteogene Markergene, die durch Dexamethason reguliert werden, werden auch durch ZBTB16-Expression hochreguliert. Wird die Wirkung von Dexamethason inhibiert, kann durch Expression von ZBTB16 die durch die Dexamethason-Inhibition verminderte Hochregulation einiger Gene wiederhergestellt werden. Inhibition von RUNX2 bewirkt nur nach BMP2-Stimulation, nicht aber nach Dexamethason-Stimulation eine Verminderung der osteogenen Differenzierung. Inhibition von ZBTB16 hingegen bewirkt eine deutliche Verminderung der Dexamethason-induzierten osteogenen Differenzierung. Es ist daher davon auszugehen, dass RUNX2 bei dem durch Dexamethason vermittelten Differenzierungsmechanismus nur eine untergeordnete Rolle spielt. Ein mögliches Zielgen von ZBTB16 könnte STC1 (Stanniocalcin) sein, da dessen Expression eng mit der Expression von ZBTB16 zusammenhängt und durch STC1 ebenfalls ähnliche Marker hochreguliert werden.

Translation of the abstract (English)

Dental follicle cells (DFCs) can be differentiated into the osteogenic lineage by stimulation with growth factors BMP2 or IGF2 or the glucocorticoid dexamethasone. Treatment with either of theses induces an increased ALP activity and a mineralization, but upregulation of typical osteogenic marker genes like the transcription factor RUNX2 can be observed after treatment with BMP2 or IGF2, only. ...

Translation of the abstract (English)

Dental follicle cells (DFCs) can be differentiated into the osteogenic lineage by stimulation with growth factors BMP2 or IGF2 or the glucocorticoid dexamethasone. Treatment with either of theses induces an increased ALP activity and a mineralization, but upregulation of typical osteogenic marker genes like the transcription factor RUNX2 can be observed after treatment with BMP2 or IGF2, only. The highest upregulated transcription factor after dexamethasone stimulation is ZBTB16. Osteogenic marker genes, that are regulated after dexamethasone treatment are regulated after overexpression of ZBTB16, too. Osteogenic marker genes, that are not regulated after dexamethasone treatment are also not regulated after transfection with a ZBTB16 expression vector. Changes in the gene expression profile after inhibition of the glucocorticoid receptor can be restored by overexpression of ZBTB16. Inhibition of RUNX2 causes an impaired differentiation after BMP2-stimulation but not after dexamethasone stimulation. Inhibition of ZBTB16 on the other hand causes an impaired differentiation after dexamethasone stimulation. A candidate for a gene regulated downstream of ZBTB16 is stanniocalcin.

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