Isolation, Langzeit-Kultivierung und In-vitro-Charakterisierung von adulten humanen Vorläufer-Zellen

Neurale Stammzellen können entweder direkt aus fetalem oder adultem Nervengewebe oder direkt aus embryonalem Gewebe isoliert werden. Wir haben adulte humane neurale Vorläuferzellen (hNPCs) isoliert, kultiviert und in vitro charakterisiert. In-vivo-Immunfluoreszenzen des humanen Hippocampus zeigten Nestin-positive Zellen im Gyrus dentatus, einige dieser Zellen sind positiv für Nestin und GFAP. Isolierte hNPCs wurden in Serum-freiem Medium mit EGF und FGF als Mitogene unter 3% atmosphärischem Sauerstoff kultiviert. Die sich daraus entwickelnden hNPCs zeigten das typische klonale Wachstum in „Neurospheres“ und exprimieren den neuralen Stammzellmarker Nestin und das proneurale Gen Musashi1, welches als neuraler Stammzellmarker betrachtet wird. Nur ein geringer Teil der Zellen zeigten waren CD15+; für CD34, CD45 und CD133 waren die hNPCs negativ. Die Vorläuferzellen ware KI-67 positiv, welches ein Marker für proliferationbereite Zellen ist und exprimieren Telomerase. Nach Ausplattieren der Zellen auf Poly-L-Lysin differenzieren die hNPCs spontan in allen drei Zelltypen des Gehirns, nämlich in Astroglia (GFAP-positiv), Oligodendroglia (GalC-positiv) und in Neuronen (MAP2-positiv). Eine geringe Anzahl an Zellen exprimieren den dopaminergen Marker Tyrosin-Hydroxylase (TH). Die hNPCs zeigen funktionelle Eigenschaften neuroectodermaler Zellen (Kalium- und Natrium-Kanäle und Neurotransmitter Produktion). Zurzeit arbeiten wir mit unterschiedlichen Co-Kultursystemen um das Differenzierungspotenzial dieser adulten hNPCs vollständiger zu charakterisieren. Die Daten zeigen, dass humane Vorläuferzellen isoliert und Langzeit-kultiviert werden können ohne ihr multipotentes Differenzierungspotenzial zu verlieren. Diese Zellen eignen sich möglicherweise zum einen als eine Quelle humaner Neuronen zur Therapie neuroregenerativer Erkrankungen, als auch zur Etablierung eines humanen Zellmodell zur Untersuchung des regenerativen Potenzials von endogenen neuralen Vorläuferzellen.