Apoptosis, or programmed cell death, is a fundamental and tightly regulated physiological process essential for cellular turnover and overall organismal maintenance. It occurs through intrinsic, extrinsic, and common final pathways, playing critical roles in development, tissue homeostasis, immunity, and disease progression. Dysregulated apoptosis can have detrimental consequences. The transforming growth factors-β (TGF-β), comprising in mammals the main isoforms TGF-β1, TGF-β2, and TGF-β3, modulate apoptosis and participate in both normal physiological processes and pathological conditions, including cancer, inflammation, and fibrosis. This study aimed to elucidate the role of TGF-β signaling by examining apoptosis in mice with an induced deficiency of TGFBR2, the essential receptor for canonical signaling of all TGF-β isoforms, with a particular focus on gut health and disease.
We used a tamoxifen-inducible Cre-loxP mouse model to induce conditional TGFBR2 deficiency by administering tamoxifen eyedrops to 4-week-old mice. Hematoxylin and eosin staining and light microscopy enabled morphological assessment of intestinal regions, while TUNEL assays allowed detection of apoptosis and quantification in the small and large intestines. The expression levels of various molecules involved in apoptosis were assessed in mRNA samples from the small intestine by quantitative real time RT-PCR.
Treatment successfully induced a significant yet moderate TGFBR2 deficiency, though induction efficiency varied among animals, underscoring the need for larger sample sizes. TGFBR2 loss significantly increased apoptosis in the colon but caused no significant changes in the small intestine, consistent with mRNA expression data for apoptosis-related factors.
In conclusion, TGF-β signaling plays an important role in modulating colonic apoptosis. This mouse model offers a valuable tool for further investigating TGF-β function in intestinal biology and disease.

Apoptose, oder programmierter Zelltod, ist ein fundamentaler und streng regulierter physiologischer Prozess, der für Zellregeneration und Aufrechterhaltung des Organismus essenziell ist. Sie erfolgt über intrinsische, extrinsische und gemeinsame Signalwege und spielt eine entscheidende Rolle in Entwicklung, Gewebehomöostase, Immunität und Krankheitsverlauf. Fehlregulierte Apoptose kann schädliche Folgen für den Organismus haben. Die Transforming Growth Factors-βs (TGFs-β), die bei Säugetieren die Hauptisoformen TGF-β1, TGF-β2 und TGF-β3 umfassen, modulieren Apoptose und sind sowohl an physiologischen Prozessen als auch an pathologischen Zuständen wie Krebs, Entzündung und Fibrose beteiligt. Ziel dieser Studie war es, die Rolle von TGF-β zu untersuchen, indem die Apoptose in Mäusen mit induzierter TGFBR2-Defizienz, dem essenziellen Rezeptor für die kanonische Signalübertragung aller TGF-β-Isoformen, mit besonderem Fokus auf Darmgesundheit und -erkrankungen analysiert wurde.
Wir verwendeten ein Tamoxifen-induzierbares Cre-loxP-Mausmodell, um eine konditionale TGFBR2-Defizienz durch die Verabreichung von Tamoxifen-Augentropfen in vier Wochen alten Mäusen zu induzieren. Mittels Hämatoxylin- und Eosin-Färbung sowie Lichtmikroskopie konnte die Morphologie verschiedener Darmregionen beurteilt werden, während mit TUNEL-Assays die Apoptose in Dünn- und Dickdarm nachgewiesen und quantifiziert wurde. Die Expressionslevel verschiedener an der Apoptose beteiligter Moleküle wurden mittels quantitativer RT-PCR in RNA des Dünndarms analysiert.
Die Behandlung führte erfolgreich zu einer signifikanten, jedoch moderaten TGFBR2-Defizienz, wobei die Effizienz der Induktion zwischen den Tieren variierte, was die Notwendigkeit größerer Stichproben unterstreicht. Der Verlust von TGFBR2 erhöhte die Apoptose im Dickdarm signifikant, verursachte jedoch im Dünndarm keine signifikanten Veränderungen, was mit den mRNA-Expressionsdaten von an der Regulation der Apoptose beteiligter Faktoren übereinstimmte.
Zusammenfassend spielt der TGF-β-Signalweg eine wichtige Rolle bei der Regulierung der Apoptose im Colonepithel. Dieses Mausmodell könnte ein wertvolles
Werkzeug darstellen, um die Funktion von TGF-β in der Darmbiologie und bei Erkrankungen weiter zu untersuchen.