Zeitschrift für Stammzellforschung und -therapie

Abstrakt

Mäuse mit Rap1A-GTPase-Mangel weisen eine verringerte Adhäsion hämatopoetischer und mesenchymaler Stromazellen auf, haben jedoch ein intaktes hämatopoetische Repopulationspotenzial

Erika Fleck, Stephan Göttig, Harald Kropshofer, Juliane Steinmann, Annette Dorn, Brigitte Rüster, Erhard Seifried, Jürgen Scheele und Reinhard Henschler

Hintergrund: Die Guanintriphosphatase (GTPase) Rap1A ist an der Zellproliferation und -migration in verschiedenen Geweben beteiligt. Ihre Rolle bei der Produktion, Adhäsion und Migration von hämatopoetischen Zellen aus dem Knochenmark ist jedoch noch nicht vollständig verstanden. Methoden: Wir analysierten Mäuse, denen ein oder beide Rap1A-Allele fehlten, und maßen ihre Adhäsionsfunktion und ihre hämatopoetische Repopulationsfähigkeit mittels kompetitiver Knochenmarktransplantation im CD45.1/CD45.2-Transplantationsmodell. Darüber hinaus verwendeten wir Durchflusszytometrie und scherspannungsabhängige Durchflusskammer-Adhäsionstests zur phänotypischen Charakterisierung und Analyse der Adhäsionsfunktionen. Ergebnisse: Rap1A-/--Mäuse wiesen eine verringerte Anzahl von Lymphozyten und hämatopoetischen Kolonien bildenden Vorläuferzellen im Blut auf, während die Anzahl der Granulozyten, Monozyten oder Thrombozyten im Vergleich zu den Kontrollmäusen nicht signifikant verändert war. Die durch das Chemokin CXCL12 induzierte Adhäsion von Knochenmarkszellen mit vermindertem Linienmarker (Lin-) an das vaskuläre Zelladhäsionsmolekül (VCAM)-1 und das interzelluläre Adhäsionsmolekül (ICAM)-1 war bei Rap1A-/- Mäusen deutlich reduziert. Die kompetitive Neubesiedlung durch Rap1A-defiziente Knochenmarkszellen war jedoch 9 Monate nach der Transplantation dem Wildtyp-Knochenmark nicht unterlegen. Aus dem Knochenmark von Rap1A-/- Mäusen wurde kein Auswuchs mesenchymaler Stromazellen (MSCs) beobachtet, während Rap1A+/- MSCs im Vergleich zu ihren Wildtyp-Gegenstücken eine reduzierte Expression von Adhäsionsmolekülen zeigten, die an der Progenitor-Homing beteiligt sind, und eine beeinträchtigte Adhäsion an primären Endothelzellen und VCAM-1 unter Scherspannung in vitro aufwiesen. Schlussfolgerungen: Rap1A reguliert die Adhäsion unreifer hämatopoetischer Zellen und mesenchymaler Stromazellen, scheint aber für die hämatopoetische Transplantation überflüssig zu sein.