Please use this identifier to cite or link to this item: http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-2741
Main Title: Characterization of CD133-positive cells in stem cell regions of the developing and adult murine central nervous system
Translated Title: Charakterisierung von CD133-positiven Zellen in Stammzellregionen des embryonalen und adulten murinen Zentralen Nervensystems
Author(s): Pfenninger, Cosima
Advisor(s): Lauster, Roland
Granting Institution: Technische Universität Berlin, Fakultät III - Prozesswissenschaften
Type: Doctoral Thesis
Language: English
Language Code: en
Abstract: Das Oberflächenprotein CD133 wurde auf frühen humanen und murinen neuralen Stammzellen und bestimmten humanen Tumorstammzellen des Zentralnervensystems (ZNS) detektiert. Ob CD133 ein genereller Marker für neurale Stammzellpopulationen des ZNS ist, blieb noch zu zeigen. Der erste Teil dieser Doktorarbeit befasst sich mit der Identifizierung von CD133-positiven Zellen in Stammzellregionen des embryonalen, postnatalen und adulten murinen ZNS. Mehrere CD133-positive Zelltypen wurden gefunden: Eine Subpopulation von Radialen Gliazellen (RGZ) und intermediäre Radiale Glia/Ependymale Zellen in der embryonalen und postnatalen Seitenventrikelregion, sowie Ependymzellen der Seitenventrikelwand (SVW) und des Zentralkanals im Rückenmark (RM) im adulten ZNS. Des Weiteren wurden CD133-positive Ventrikellumen-kontaktierende Typ B Zellen in der adulten SVW entdeckt. Die anschließende Evaluierung der in vitro Selbsterneuerung und Multipotenz von CD133-positiven und CD133-negativen Zellen der untersuchten Stammzellregionen zeigte, dass nicht alle CD133-positiven Zellen Stamm/Vorläuferzelleigenschaften aufwiesen, und darüber hinaus, dass nicht alle neuralen Stammzellen CD133-positiv waren. Im zweiten Teil dieser Arbeit wurden CD133-positive Ependymzellen zweier adulter muriner Stammzellnischen, nämlich der SVW und dem Zentralkanal des RM vergleichend analysiert. Der direkte Vergleich der isolierten Ependymzellen unter identischen Kulturbedingungen zeigte, dass sich RM-Ependymzellen langfristig selbst erneuern können und multipotent sind, während SVW-Ependymzellen keine Stamm/Vorläuferzelleigenschaften aufweisen. Mit Hilfe von Microarray Analysen wurde die molekulare Basis dieser funktionellen Unterschiede untersucht. Einige Gene, die in RM-Ependymzellen stärker exprimiert wurden, könnten von potentieller Relevanz für ihre Stammzelleigenschaften sein, da sie Proteine kodieren, die an der Regulierung des Zellzyklus, dem Erhalt von Telomeren sowie an der Apoptoseinduktion beteiligt sind. Eine potentielle Regulation von RM-Ependymzellen über Retinsäure wurde gefunden. Darüber hinaus wurde eine Gruppe von Genen mit höheren Expressionswerten in Zellen mit Stamm/Vorläufer-zelleigenschaften, nämlich RM-Ependymzellen, RGZ und/oder Neurospären, aber niedrigeren Transkriptionswerten in SVW-Ependymzellen identifiziert. Diesen Genen könnte eine funktionale Rolle in der Erhaltung des undifferenzierten Status von neuralen Stammzellen zukommen.
The surface protein CD133 was found on early human and murine neural stem cells during development and certain human tumor stem cells in the central nervous system (CNS). Whether CD133 is a general marker for neural stem cell populations in the CNS remained to be determined. The first part of this thesis focussed on the identification of CD133-positive cells in stem cell regions of the developing and adult murine CNS. Several CD133-positive cell types were identified: A subpopulation of radial glial cells (RGC) and intermediate radial glial/ependymal cells in the embryonic and postnatal lateral ventricle region, as well as ependymal cells from the lateral ventricle wall (LVW) and the spinal cord central canal in the adult CNS. In addition, CD133-positive ventricle-contacting type B cells were found in the adult LVW. The evaluation of in vitro self-renewal and multipotency of CD133-positive and CD133-negative cells from the investigated stem cell regions revealed, that not all CD133-positive cells possessed stem/progenitor cell properties and furthermore, that not all neural stem/progenitor cells were CD133-positive. In the second part of this thesis, CD133-positive ependymal cells from two adult murine stem cell niches, the LVW and the central canal of the spinal cord, were compared. The investigation of their functional properties under identical culture conditions showed that spinal cord ependymal cells can self-renew long-term and are multipotent, whereas ependymal cells from the LVW lack those stem/progenitor cell features. Microarray experiments were performed to determine the underlying molecular basis of these functional differences. Several genes, which were higher expressed in spinal cord ependymal cells, possibly contribute to their stem cell properties, as they encode proteins associated with cell cycle regulation, telomere maintenance and induction of apoptosis. A potential regulation of adult spinal cord ependymal cells by retinoic acid was identified. Furthermore, a group of genes with higher expression in cells with stem/progenitor cell features, namely spinal cord ependymal cells, RGC and / or neurospheres, but lower transcript levels in LVW ependymal cells, was identified. These genes could be of functional importance for the immature state of neural stem cells.
URI: urn:nbn:de:kobv:83-opus-25410
http://depositonce.tu-berlin.de/handle/11303/3038
http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-2741
Exam Date: 11-Dec-2009
Issue Date: 22-Feb-2011
Date Available: 22-Feb-2011
DDC Class: 500 Naturwissenschaften und Mathematik
Subject(s): CD133
Ependymzellen
Stammzellen
CD133
Ependymal cells
Neural stem cells
Usage rights: Terms of German Copyright Law
Appears in Collections:Technische Universität Berlin » Fakultäten & Zentralinstitute » Fakultät 3 Prozesswissenschaften » Institut für Biotechnologie » Publications

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Dokument_3.pdf9.64 MBAdobe PDFThumbnail
View/Open


Items in DepositOnce are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.