Die effiziente Markierung hepatischer Sternzellen ermöglicht die Analyse der intrahepatischen Integration nach der Zelltransplantation

Hepatische Sternzellen (HSC) interagieren bei multiplen physiologischen Prozessen mit parenchymalen Leberzellen. Wir konnten zeigen, dass die intrahepatische Transplantation von Hepatozyten zur Aktivierung von HSC führt, was sich positiv auf die Gewebeintegration auswirkt. Um Möglichkeiten für die Analyse der Zellinteraktionen zu entwickeln, haben wir untersucht ob HSC selbst erfolgreich in die Leber transplantiert werden können. Zunächst wurde eine etablierte, immortalisierte humane HSC Zelllinie verwendet. Die histochemische Untersuchung ergab einen aktivierten HSC Phänotyp. Um das Schicksal transplantierter HSC in-vivo zu untersuchen, wurden die Zellen nuklearmedizinisch markiert und 1×10⁶ HSC durch intrasplenische Injektion in immundefiziente SCID Mäuse transplantiert. Gamma-Aufnahmen der Tiere nach 1h zeigten eine rasche Translokation der transplantierten HSC. Die Analyse der ¹¹¹In Aktivität in den Organen ergab, dass 68% der HSC in die Leber migriert waren. Nachdem mittels PCR für humane Sequenzen die Persistenz der HSC im Lebergewebe transplantierter Mäuse gezeigt werden konnte, wurden Möglichkeiten für den direkten Nachweis der Zellen entwickelt. Mit einer neu generierten Sonde zur in-situ-Hybridisierung für humane Alphoid-Sequenzen konnten die HSC bis zu 8 Wochen entlang der Sinusoide dargestellt werden. Außerdem gelang die Markierung kultivierter HSC mit einem LacZ-retroviralen Vektor und deren Detektion im Lebergewebe von Mäusen mittels β-Gal Färbung. Schließlich konnten die Zellen auch in Suspension mit einem GFP-lentiviralen Vektor markiert werden, was die Aufreinigung transduzierter HSC mittels FACS ermöglichte. Um Möglichkeiten zur Verbesserung der Integration von HSC zu untersuchen, wurde das Endothel der Empfängerleber vor der Transplantation mit Monocrotalin zerstört oder die Tiere post-transplant mit einem fibrotischen Stimulus (CCl₄) behandelt. Beide Verfahren zeigten ein verbessertes Überleben der HSC nach 4 Wochen. Zusätzlich wurde durch Kollagenase-Perfusion der Leber und Dichtegradienten eine murine HSC-angereicherte Zellfraktion gewonnen (nicht aktiviert), die mit ¹¹¹In markiert und transplantiert wurde. Nach intraportaler Injektion wurden 90% in der Leber retiniert. Das Langzeit-Überleben der Zellen wird derzeit untersucht. Diese Studien zeigen, dass aktivierte HSC in der Empfängerleber überleben können. Die Rekonstitution der Leber mit transplantierten HSC eröffnet neue Möglichkeiten für die Untersuchung von Zellinteraktionen.