Molekulare Charakterisierung kieferbildender Periostzellen: Einfluss und Expression verschiedener Laminin-Isoformen

Dokumentenart:	Hochschulschrift der Universität Regensburg (Dissertation)
Open Access Art:	Primärpublikation
Datum:	3 September 2020
Begutachter (Erstgutachter):	Prof. Dr. Susanne Grässel
Tag der Prüfung:	31 Juli 2020
Institutionen:	Medizin > Lehrstuhl für Orthopädie
Stichwörter / Keywords:	Jaw periosteal stem cells, laminin isoforms, bone tissue regeneration
Dewey-Dezimal-Klassifikation:	600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 610 Medizin
Status:	Veröffentlicht
Begutachtet:	Ja, diese Version wurde begutachtet
An der Universität Regensburg entstanden:	Ja
Dokumenten-ID:	43653

Zusammenfassung (Deutsch)

Mesenchymale Stammzellen mit einem osteogenem Potential sind für eine erfolgreiche Geweberegeneration des Knochens von großer Bedeutung. „Jaw periosteal stem cells“ (JPCs) bilden eine Form der mesenchymalen Stammzellen, die aus dem Periost des Kiefers isoliert werden können und eine vielversprechende Quelle für die Knochenregeneration in der Oral- und Kieferchirurgie darstellen. Laminine sind ...

Zusammenfassung (Deutsch)

Mesenchymale Stammzellen mit einem osteogenem Potential sind für eine erfolgreiche Geweberegeneration des Knochens von großer Bedeutung. „Jaw periosteal stem cells“ (JPCs) bilden eine Form der mesenchymalen Stammzellen, die aus dem Periost des Kiefers isoliert werden können und eine vielversprechende Quelle für die Knochenregeneration in der Oral- und Kieferchirurgie darstellen. Laminine sind heterotrimere Moleküle, die hauptsächlich in der Basalmembran vorkommen, aber auch in der Stammzellbiologie eine wichtige Rolle spielen, indem sie Proliferation, Adhäsion, Migration und Differenzierung von Stammzellen beeinflussen können. In der vorliegenden Arbeit wurde die Expression von verschiedenen Laminin-Isoformen in JPCs im Vergleich zu bmMSCs dargestellt. Auch aus JPCs abgeleitete induzierte pluripotente Stammzellen (iPSCs) wurden untersucht. Eine starke Expression der Lm-alpha5- und Lm-alpha4 Ketten in JPCs und bmMSCs sowie von Lm-alpha5 von iPSC konnte beobachtet werden. Dies zeigt, dass auch MSCs, die selbst keine Basalmembran ausbilden, verschiedene Laminin-Isoformen synthetisieren können. Funktionell wurden die Zellen in verschiedenen Assays analysiert, um den Effekt von humanen rekombinanten Laminin-Isoformen auf die biologische Aktivität der Zellen, wie Adhäsion, Migration und Proliferation zu untersuchen. Während bei der Migration und Zellproliferation nur geringe Tendenzen zu registrieren sind, konnte eine starke Adhäsion an Lm-332, Lm-511 und Lm-521 von allen mesenchymalen Zellen beobachtet werden. Somit konnte eine spezifische Interaktion von JPCs und den aus ihnen abgeleiteten iPSCs mit Lamininen aufgezeigt werden.

Übersetzung der Zusammenfassung (Englisch)

Mesenchymal stem cells are of great importance for successful regeneration of bone tissue. Jaw periosteal stem cells (JPCs), typically isolated during tooth extraction, are a special type of MSCs. In oral surgery, JPCs represent a promising source for bone regeneration. Laminins are heterotrimeric molecules mainly present in basement membranes. In stem cell biology they play an important role ...

Übersetzung der Zusammenfassung (Englisch)

Mesenchymal stem cells are of great importance for successful regeneration of bone tissue. Jaw periosteal stem cells (JPCs), typically isolated during tooth extraction, are a special type of MSCs. In oral surgery, JPCs represent a promising source for bone regeneration. Laminins are heterotrimeric molecules mainly present in basement membranes. In stem cell biology they play an important role influencing proliferation, adhesion, migration and differentiation of stem cells. In the present thesis the expression of different laminin isoforms in JPCs was analyzed and compared to the expression of laminin isoforms in bone marrow-derived MSCs (bmMSCs). In addition, JPC-derived induced pluripotent stem cells (iPSCs) were also studied. A strong expression of the laminin-alpha4 and -alpha5 chains was observed in JPCs and bmMSCs, whereas iPSCs only strongly expressed the laminin-alpha5 chain. These results clearly show that MSCs, although they do not form a basement membrane, can synthesize different laminin isoforms. To analyze an involvement of laminin isoforms in biological activities of MSCs, the different MSC types were studied in various functional assays using purified human recombined laminin isoforms. Only minor effects were seen in cell migration and cell proliferation assays. On the contrary, a strong adhesion to LM-332, Lm-511 and Lm-521 of all MSCs studied could be observed. Taken together a pronounced specific interaction of JPCs and JPC-derived iPSCs with laminin isoforms could be determined.

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