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Einfluss von Proform und reifer Form des Wachstumsfaktors BMP-2 auf die chondrogene Reifung mesenchymaler Vorläuferzellen
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Published: | October 15, 2009 |
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Fragestellung: Der Wachstumsfaktor Bone Morphogenic Protein 2 (BMP-2) ist ein entscheidender Regulator der Osteogenese mesenchymaler Stammzellen. Vergleichbar zu anderen Wachstumsfaktoren wird auch BMP-2 in einer Vorläuferform (ProBMP-2) in die Extrazellularmatrix abgegeben. In der vorliegenden Arbeit soll untersucht werden, ob Pro-BMP-2 eine zu BMP-2 unterschiedliche Wirkung auf mesenchymale Vorläuferzellen besitzt.
Methodik: Knochenmarks-assoziierte mesenchymale Stammzellen (BMSC) wurden für 1h mit 100ng/ml BMP-2 oder mit 100ng/ml ProBMP-2 im Monolayer stimuliert. Die entsprechende mRNA wurde mittels Microarray (Human EnsembleSet RZPD1.1 Unigene Set Array) analysiert. In einem zweiten Versuch wurden dann alle signifikant unterschiedlich regulierten Gene mittels RT-PCR, Western Blot und ELISA untersucht.
Ergebnisse und Schlussfolgerungen: Die Gene BMP-7, Cofillin 1 und Endoglin wurden durch Pro-BMP-2 im Vergleich zu BMP-2 behandelten Proben mit dem Faktor 3 bis 14 vermehrt exprimiert. Dagegen wurden die Gene ID-2 und Frizzled 7 durch Pro-BMP-2 im Vergleich zu BMP-2 behandelten Proben mit dem Faktor 3 bis 10 herunterreguliert. Für die Gene Id-2 und BMP-7 konnten mittels RT-PCR und ELISA die Ergebnisse bestätigt werden und eine Expositionszeit- und Konzentrationsabhängigkeit gezeigt werden.
Mit den verwendeten Techniken konnte in BMSC eine unterschiedliche Genregulation durch BMP-2 und sein Vorläuferprotein gezeigt werden. Dies dient als Ausgangspunkt für weitere Versuche zum Nachweis einer differierenden Signaltransduktion von BMP-2 und seinem Vorläuferprotein, was bereits für andere Wachstumsfaktoren wie z.B. den Nerv Growth Faktor gezeigt wurde.