In vitro Chondrogenese von CD34-negativen Stammzellen

Da Knorpeldefekte im Kopf-Hals-Bereich nur durch Transplantation geeigneter Ersatzmaterialien gedeckt werden können und diese nicht immer zur Verfügung stehen, könnte Tissue Engineering auf Basis von Stammzellen eine mögliche Alternative darstellen. Ziel des Projektes war die Differenzierung sehr früher Vorläuferzellen, der CD34-negativen Stammzellen zu Chondrocyten in vitro.

Dazu wurden zwei etablierte, humane Stammzelllinien (L87/4, V54–2) verwendet. Beide sind CD34-negativ und CD105-positiv und wurden aus dem Knochenmark bzw. aus dem peripheren Blut gewonnen. Ob die Differenzierung der Zelllinien in Chondrozyten möglich ist und inwieweit sich bei diesen Zellen die Veränderungen der Zellzyklusregulation durch die Immortalisierung mit dem SV40 Large T Antigen bemerkbar machen, wurde durch Differenzierungsversuche analysiert.

Zur Induktion der Chondrogenese wurden die Stammzellen in geeigneten Medium im Monolayer kultiviert. Die 3D-Kulturen wurden in verschiedenen Konstrukten, sowie als Pelletkulturen angelegt. Durch Zugabe von TGF b1, Dexamethason u.a. wurden die Kulturbedingungen variiert.

Nach jeweils 3 Wochen wurden die Konstrukte histochemisch und immunhistochemisch untersucht.

Die Konstrukte waren stabil und eine leichte Größenzunahme war zu verzeichnen. Die typischen Marker für Knorpelgewebe, wie Kollagen II und X, waren nach 21 Tagen positiv.

Die Untersuchungen sprechen dafür, dass auch CD34-negative Stammzellen unter entsprechenden Bedingungen in vitro zu Chondrozyten differenzieren und somit für Tissue Engineering Verfahren verwendet werden können.

Gefördert durch das Programm für Förderung von Forschung und Lehre (FöFoLe) der LMU München,Reg Nr. 293.Großer Dank geht an Darko Libl, der als MTA einen bedeutenden Anteil an der Auswertung hatte.

Key words

3D-Konstrukte - CD34-negative Stammzellen - Chondrogenese