{"id":{"repo_id":"freiburg-diss","oai_identifier":"oai:freidok.uni-freiburg.de:1676"},"canonical_url":"https://search.dev.ndltd.org/etd/freiburg-diss/oai:freidok.uni-freiburg.de:1676","repository":{"repo_id":"freiburg-diss","name":"University of Freiburg","base_url":"https://freidok.uni-freiburg.de/oai/oai2.php"},"display":{"title":"Untersuchung humaner Stammzellen aus dem adulten Knochenmark und der fetalen Leber","abstract":"a) Mesenchymale Stammzellen (MSC) aus humanem adultem Knochenmark sind durch ihre fibroblastenartige Morphologie, adhärentes Wachstum, und ihr Potenzial in Adipozyten, Osteoblasten und Chondrozyten zu differenzieren, gekennzeichnet. Durch Zellsortierungs-experimente wurde der in vivo Phänotyp von MSC bezüglich CD34 und CD45 analysiert. Knochenmarkzellen wurden durch FACS in die Subpopulationen CD34+, CD34-, CD45+CD34+, CD45high+CD34-, CD45med,low+CD34+ und CD45-CD34- aufgetrennt. Zellen aller Fraktionen wurden anschließend unter gleichen Bedingungen kultiviert und auf Wachstum von MSC hin überprüft. MSC konnten in den Fraktionen CD34+, CD45+CD34+ und in größter Frequenz in der CD45-CD34- Fraktion festgestellt werden. Nach in vitro Kultivierung besaßen MSC aller drei Fraktionen den gleichen Phänotyp. Sie waren bezüglich CD45 und CD34 negativ. MSC ändern demzufolge ihren Phänotyp in vitro.
Die Fähigkeit von MSC aus der CD45+CD34+, der CD45-CD34- Fraktion sowie von unseparierten MSC, in vitro in endotheliale und hämatopoetische Zellen zu differenzieren, wurde mittels Kultivierung in spezifischen Differenzierungsmedien getestet. Es konnten keine Hinweise auf endotheliale oder hämatopoetische Differenzierbarkeit von MSC gefunden werden.
Um zu untersuchen, welche Bedeutung die in vitro verlorene Expression von CD34 für MSC hat, wurden MSC mit einem Vektor, der für das komplette CD34-Molekül kodiert, stabil retroviral infiziert. CD34-transduzierte Zellen wurden auf ihr Potenzial, in vitro in endotheliale und hämatopoetische Zellen zu differenzieren, überprüft. Hinweise auf Differenzierungsvermögen in beide Linien wurden nicht gefunden. In Xenotransplantations-experimenten mit NOD/SCID-Mäusen wurde verglichen, ob CD34-transduzierte MSC und nicht transduzierte MSC die Fähigkeit besitzen, einen subletal bestrahlten Organismus zu repopulieren. Bei zwei von insgesamt elf transplantierten Mäusen konnte humanes Engraftment nachgewiesen werden. Ein Zusammenhang zwischen CD34-Expression und Engraftmentverhalten konnte nicht festgestellt werden.
Die Ergebnisse der in vivo und in vitro Versuche können zuletzt publizierte Plastizitätsstudien, in welchen über Transdifferenzierung von humanen Stammzellen aus adulten Knochenmark in verschiedene nicht mesenchymale Zelltypen berichtet wurde, nicht untermauern.
b) Stammzellen aus humaner fetaler Leber (FL) stellen eine vielversprechende Alternative zu Stammzellen aus dem adulten Knochenmark dar. Durch ein einfaches Verfahren können hämatopoetische Progenitoren aus FL in vitro expandiert werden. Durch Anwendung des NOD/SCID-Maus Xenotransplantationsmodells konnte gezeigt werden, daß über 28 Tage expandierte Proben humaner FL große Mengen an SCID-repopulierenden Zellen (SRC) mit Potenzial zur Kurz- und Langzeitrepopulation enthalten. Durch quantitative Verdünnungsreihenexperimente im NOD/SCID-Mausmodell konnte erstmals demonstriert werden, daß SRC aus FL in vitro über 28 Tage zwischen 10- und über 100-fach expandiert werden können. Die Möglichkeit hämatopoetische Stammzellen aus FL in vitro effizient zu expandieren, eröffnet die Chance diese Stammzellquelle für die Transplantation adulter Patienten nutzbar zu machen.
c) Das NOD/SCID-Mausmodell ist das am häufigsten verwendete Modellsystem zur Untersuchung humaner Stammzellen in vivo. Die Schwächung des Immunsystems dieser Mäuse, welche auf einem Mangel an reifen B- und T-Zellen beruht, macht sie für transplantierbare humane Stammzellen empfänglich. Eine der verbliebenen Immunfunktionen in der NOD/SCID-Maus sind deren NK-Zellen. Um die Immunfunktion noch weiter einzuschränken und dadurch ein für Xenotransplantationen mit humanen Stammzellen noch besser geeignetes Mausmodell zu erhalten, wurden durch Kreuzung von Perforin-defizienten NOD-Mäusen mit NOD/SCID-Mäusen Perforin-defiziente NOD/SCID-Mäuse (PNOD/SCID-Mäuse), welche keine zytotoxische Aktivität der NK-Zellen besitzen, erzeugt.
Um das Engraftmentpotenzial humaner hämatopoetischer Stammzellen in der PNOD/SCID-Maus mit dem in der NOD/SCID-Maus zu vergleichen, wurden gleiche Zellzahlen an mononukleären (MNC) oder CD34+ separierten Zellen aus Nabelschnurblut in subletal bestrahlte Individuen transplantiert. Nach Transplantation von MNC war der Anteil an engrafteten PNOD/SCID-Mäusen niedriger (34,8%) als bei NOD/SCID-Mäusen (64,7%). Bei Injektion von CD34+ Zellen wurden ähnliche Ergebnisse erhalten. Nur 32,3% der transplantierten PNOD/SCID-Mäuse wiesen humanes Engraftment auf, während 60% aller transplantierten NOD/SCID-Mäuse humanes Engraftment aufwiesen. Diese Ergebnisse weisen darauf hin, daß die zusätzliche Ausschaltung der NK-Zell vermittelten Zytotoxizität in der PNOD/SCID-Maus nicht zu besseren Bedingungen für humanes Engraftment führt.","abstract_html":"a) Mesenchymale Stammzellen (MSC) aus humanem adultem Knochenmark sind durch ihre fibroblastenartige Morphologie, adhärentes Wachstum, und ihr Potenzial in Adipozyten, Osteoblasten und Chondrozyten zu differenzieren, gekennzeichnet. Durch Zellsortierungs-experimente wurde der in vivo Phänotyp von MSC bezüglich CD34 und CD45 analysiert. Knochenmarkzellen wurden durch FACS in die Subpopulationen CD34+, CD34-, CD45+CD34+, CD45high+CD34-, CD45med,low+CD34+ und CD45-CD34- aufgetrennt. Zellen aller Fraktionen wurden anschließend unter gleichen Bedingungen kultiviert und auf Wachstum von MSC hin überprüft. MSC konnten in den Fraktionen CD34+, CD45+CD34+ und in größter Frequenz in der CD45-CD34- Fraktion festgestellt werden. 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In Xenotransplantations-experimenten mit NOD/SCID-Mäusen wurde verglichen, ob CD34-transduzierte MSC und nicht transduzierte MSC die Fähigkeit besitzen, einen subletal bestrahlten Organismus zu repopulieren. Bei zwei von insgesamt elf transplantierten Mäusen konnte humanes Engraftment nachgewiesen werden. Ein Zusammenhang zwischen CD34-Expression und Engraftmentverhalten konnte nicht festgestellt werden. <br>Die Ergebnisse der in vivo und in vitro Versuche können zuletzt publizierte Plastizitätsstudien, in welchen über Transdifferenzierung von humanen Stammzellen aus adulten Knochenmark in verschiedene nicht mesenchymale Zelltypen berichtet wurde, nicht untermauern. <br> <br>b) Stammzellen aus humaner fetaler Leber (FL) stellen eine vielversprechende Alternative zu Stammzellen aus dem adulten Knochenmark dar. Durch ein einfaches Verfahren können hämatopoetische Progenitoren aus FL in vitro expandiert werden. Durch Anwendung des NOD/SCID-Maus Xenotransplantationsmodells konnte gezeigt werden, daß über 28 Tage expandierte Proben humaner FL große Mengen an SCID-repopulierenden Zellen (SRC) mit Potenzial zur Kurz- und Langzeitrepopulation enthalten. Durch quantitative Verdünnungsreihenexperimente im NOD/SCID-Mausmodell konnte erstmals demonstriert werden, daß SRC aus FL in vitro über 28 Tage zwischen 10- und über 100-fach expandiert werden können. Die Möglichkeit hämatopoetische Stammzellen aus FL in vitro effizient zu expandieren, eröffnet die Chance diese Stammzellquelle für die Transplantation adulter Patienten nutzbar zu machen. <br> <br>c) Das NOD/SCID-Mausmodell ist das am häufigsten verwendete Modellsystem zur Untersuchung humaner Stammzellen in vivo. Die Schwächung des Immunsystems dieser Mäuse, welche auf einem Mangel an reifen B- und T-Zellen beruht, macht sie für transplantierbare humane Stammzellen empfänglich. 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Nur 32,3% der transplantierten PNOD/SCID-Mäuse wiesen humanes Engraftment auf, während 60% aller transplantierten NOD/SCID-Mäuse humanes Engraftment aufwiesen. 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Die Fähigkeit von MSC aus der CD45+CD34+, der CD45-CD34- Fraktion sowie von unseparierten MSC, in vitro in endotheliale und hämatopoetische Zellen zu differenzieren, wurde mittels Kultivierung in spezifischen Differenzierungsmedien getestet. Es konnten keine Hinweise auf endotheliale oder hämatopoetische Differenzierbarkeit von MSC gefunden werden.
Um zu untersuchen, welche Bedeutung die in vitro verlorene Expression von CD34 für MSC hat, wurden MSC mit einem Vektor, der für das komplette CD34-Molekül kodiert, stabil retroviral infiziert. CD34-transduzierte Zellen wurden auf ihr Potenzial, in vitro in endotheliale und hämatopoetische Zellen zu differenzieren, überprüft. Hinweise auf Differenzierungsvermögen in beide Linien wurden nicht gefunden. In Xenotransplantations-experimenten mit NOD/SCID-Mäusen wurde verglichen, ob CD34-transduzierte MSC und nicht transduzierte MSC die Fähigkeit besitzen, einen subletal bestrahlten Organismus zu repopulieren. Bei zwei von insgesamt elf transplantierten Mäusen konnte humanes Engraftment nachgewiesen werden. Ein Zusammenhang zwischen CD34-Expression und Engraftmentverhalten konnte nicht festgestellt werden.
Die Ergebnisse der in vivo und in vitro Versuche können zuletzt publizierte Plastizitätsstudien, in welchen über Transdifferenzierung von humanen Stammzellen aus adulten Knochenmark in verschiedene nicht mesenchymale Zelltypen berichtet wurde, nicht untermauern.
b) Stammzellen aus humaner fetaler Leber (FL) stellen eine vielversprechende Alternative zu Stammzellen aus dem adulten Knochenmark dar. Durch ein einfaches Verfahren können hämatopoetische Progenitoren aus FL in vitro expandiert werden. Durch Anwendung des NOD/SCID-Maus Xenotransplantationsmodells konnte gezeigt werden, daß über 28 Tage expandierte Proben humaner FL große Mengen an SCID-repopulierenden Zellen (SRC) mit Potenzial zur Kurz- und Langzeitrepopulation enthalten. Durch quantitative Verdünnungsreihenexperimente im NOD/SCID-Mausmodell konnte erstmals demonstriert werden, daß SRC aus FL in vitro über 28 Tage zwischen 10- und über 100-fach expandiert werden können. Die Möglichkeit hämatopoetische Stammzellen aus FL in vitro effizient zu expandieren, eröffnet die Chance diese Stammzellquelle für die Transplantation adulter Patienten nutzbar zu machen.
c) Das NOD/SCID-Mausmodell ist das am häufigsten verwendete Modellsystem zur Untersuchung humaner Stammzellen in vivo. Die Schwächung des Immunsystems dieser Mäuse, welche auf einem Mangel an reifen B- und T-Zellen beruht, macht sie für transplantierbare humane Stammzellen empfänglich. Eine der verbliebenen Immunfunktionen in der NOD/SCID-Maus sind deren NK-Zellen. Um die Immunfunktion noch weiter einzuschränken und dadurch ein für Xenotransplantationen mit humanen Stammzellen noch besser geeignetes Mausmodell zu erhalten, wurden durch Kreuzung von Perforin-defizienten NOD-Mäusen mit NOD/SCID-Mäusen Perforin-defiziente NOD/SCID-Mäuse (PNOD/SCID-Mäuse), welche keine zytotoxische Aktivität der NK-Zellen besitzen, erzeugt.
Um das Engraftmentpotenzial humaner hämatopoetischer Stammzellen in der PNOD/SCID-Maus mit dem in der NOD/SCID-Maus zu vergleichen, wurden gleiche Zellzahlen an mononukleären (MNC) oder CD34+ separierten Zellen aus Nabelschnurblut in subletal bestrahlte Individuen transplantiert. Nach Transplantation von MNC war der Anteil an engrafteten PNOD/SCID-Mäusen niedriger (34,8%) als bei NOD/SCID-Mäusen (64,7%). Bei Injektion von CD34+ Zellen wurden ähnliche Ergebnisse erhalten. Nur 32,3% der transplantierten PNOD/SCID-Mäuse wiesen humanes Engraftment auf, während 60% aller transplantierten NOD/SCID-Mäuse humanes Engraftment aufwiesen. Diese Ergebnisse weisen darauf hin, daß die zusätzliche Ausschaltung der NK-Zell vermittelten Zytotoxizität in der PNOD/SCID-Maus nicht zu besseren Bedingungen für humanes Engraftment führt.","a) Mesenchymal stem cells (MSC) from adult human bone marrow (BM) are characterised by their fibroblast-like morphology, adherent growth and potential to differentiate into adipocytes, osteoblasts and chondrocytes. The in vivo phenotype of MSC relative to the CD34 and CD45 expression was analysed using fluorescence activated cell sorting. BM cells were separated into the subpopulations CD34+, CD34-, CD45+CD34+, CD45high+CD34-, CD45med,low+CD34- and CD45-CD34-. Cells from all fractions were cultured using identical culture conditions and checked for their potential to give rise to MSC. Growth of MSC was found within the fractions CD34+, CD45+CD34+ and at the highest frequency in the CD45-CD34- fraction. After culturing the cells in vitro, MSC from all fractions showed the same phenotype. They were CD45- and CD34-. Therefore MSC changed their phenotype in vitro.
The potential of MSC from the CD45+CD34+ fraction, the CD45-CD34- fraction and of unseparated MSC to differentiate into endothelial and haematopoietic cells was tested in vitro using different culture conditions. No evidence of differentiation into endothelial or haematopoietic cells could be found.
In order to elucidate the function of the CD34 expression on MSC, which is lost after in vitro culture, MSC were transduced with a retroviral vector encoding the complete CD34 molecule. CD34-transduced cells were analysed for their potential to differentiate into endothelial and haematopoietic cells. Evidence for differentiation into both lineages could not be found. The repopulating capacity of CD34-transduced MSC was tested in NOD/SCID mice. Human engraftment could be detected in 2 out of a total of 11 mice injected. A correlation between expression of CD34 on MSC and engraftment potential could not be found.
The results of the in vitro and in vivo experiments cannot support recently published studies, which showed transdifferentiation of human stem cells from adult BM into different non-mesenchymal cell types.
b) Stem cells from human fetal liver (FL) constitute a promising alternative to stem cells from adult BM. Adherent cells from FL haematopoietic expansion cultures were isolated and expanded. Analysis of the expression of cell surface markers and the differentiation potential indicated that these cells are similar to MSC from adult BM.
Haematopoietic progenitors from FL can be expanded in vitro applying special cell culture conditions. In repopulating assays using the NOD/SCID-mouse xenotransplantation model it could be shown that samples of FL expanded for 28 days in vitro contain huge amounts of SCID-repopulating cells (SRC) with short-term and long-term repopulating potential. In limited dilution experiments in NOD/SCID mice it could be shown for the first time that SRC from FL can be expanded during 28 days of in vitro culture between 10- and 100-fold. The possibility of efficient in vitro expansion leads to the possibility of using this source of stem cells for the transplantation of adult patients.
c) The NOD/SCID-mouse is one of the most commonly used model systems to analyse human stem cells in vivo. The lack of mature B- and T-cells renders this mouse susceptible for transplantable human stem cells. One of the remaining immune functions in the NOD/SCID-mouse is their NK-cells. In order to further diminish the immune function and therefore to create an even better mouse model for xenotranplantation of human stem cells, NOD/SCID-mice were crossed with perforin-deficient NOD-mice. The NK cells of the new established perforin-deficient NOD/SCID mice (PNOD/SCID) do not have cytotoxic activity.
In order to compare the engraftment potential of human haematopoietic stem cells in PNOD/SCID-mice with that in NOD/SCID-mice, mononuclear (MNC) and CD34+ cells from human umbilical cord blood were transplanted into sublethally irradiated mice. After transplantation of MNC the percentage of engrafted PNOD/SCID-mice was lower (34.8%) compared to that of NOD/SCID-mice (67.4%). When CD34+ cells were injected, similar results were obtained. Only 32.3% of the transplanted PNOD/SCID-mice were engrafted, whereas 60% of the NOD/SCID-mice were engrafted. These results indicate that the additional knockout of NK-cell mediated zytotoxicity in PNOD/SCID-mice does not lead to better conditions for human engraftment."]},{"key":"dc:format.medium","label":"Dc Format Medium","values":["application/pdf"]},{"key":"dc:title","label":"Title","values":["Untersuchung humaner Stammzellen aus dem adulten Knochenmark und der fetalen Leber","Investigation of human stem cells from adult bone marrow and fetal liver"]}]}],"canonical_facts":{"dc:contributor":["Sippel, Albrecht E."],"dc:creator":["Kaiser, Stefan"],"dc:description.abstract":["a) Mesenchymale Stammzellen (MSC) aus humanem adultem Knochenmark sind durch ihre fibroblastenartige Morphologie, adhärentes Wachstum, und ihr Potenzial in Adipozyten, Osteoblasten und Chondrozyten zu differenzieren, gekennzeichnet. Durch Zellsortierungs-experimente wurde der in vivo Phänotyp von MSC bezüglich CD34 und CD45 analysiert. Knochenmarkzellen wurden durch FACS in die Subpopulationen CD34+, CD34-, CD45+CD34+, CD45high+CD34-, CD45med,low+CD34+ und CD45-CD34- aufgetrennt. Zellen aller Fraktionen wurden anschließend unter gleichen Bedingungen kultiviert und auf Wachstum von MSC hin überprüft. MSC konnten in den Fraktionen CD34+, CD45+CD34+ und in größter Frequenz in der CD45-CD34- Fraktion festgestellt werden. Nach in vitro Kultivierung besaßen MSC aller drei Fraktionen den gleichen Phänotyp. Sie waren bezüglich CD45 und CD34 negativ. MSC ändern demzufolge ihren Phänotyp in vitro.
Die Fähigkeit von MSC aus der CD45+CD34+, der CD45-CD34- Fraktion sowie von unseparierten MSC, in vitro in endotheliale und hämatopoetische Zellen zu differenzieren, wurde mittels Kultivierung in spezifischen Differenzierungsmedien getestet. Es konnten keine Hinweise auf endotheliale oder hämatopoetische Differenzierbarkeit von MSC gefunden werden.
Um zu untersuchen, welche Bedeutung die in vitro verlorene Expression von CD34 für MSC hat, wurden MSC mit einem Vektor, der für das komplette CD34-Molekül kodiert, stabil retroviral infiziert. CD34-transduzierte Zellen wurden auf ihr Potenzial, in vitro in endotheliale und hämatopoetische Zellen zu differenzieren, überprüft. Hinweise auf Differenzierungsvermögen in beide Linien wurden nicht gefunden. In Xenotransplantations-experimenten mit NOD/SCID-Mäusen wurde verglichen, ob CD34-transduzierte MSC und nicht transduzierte MSC die Fähigkeit besitzen, einen subletal bestrahlten Organismus zu repopulieren. Bei zwei von insgesamt elf transplantierten Mäusen konnte humanes Engraftment nachgewiesen werden. Ein Zusammenhang zwischen CD34-Expression und Engraftmentverhalten konnte nicht festgestellt werden.
Die Ergebnisse der in vivo und in vitro Versuche können zuletzt publizierte Plastizitätsstudien, in welchen über Transdifferenzierung von humanen Stammzellen aus adulten Knochenmark in verschiedene nicht mesenchymale Zelltypen berichtet wurde, nicht untermauern.
b) Stammzellen aus humaner fetaler Leber (FL) stellen eine vielversprechende Alternative zu Stammzellen aus dem adulten Knochenmark dar. Durch ein einfaches Verfahren können hämatopoetische Progenitoren aus FL in vitro expandiert werden. Durch Anwendung des NOD/SCID-Maus Xenotransplantationsmodells konnte gezeigt werden, daß über 28 Tage expandierte Proben humaner FL große Mengen an SCID-repopulierenden Zellen (SRC) mit Potenzial zur Kurz- und Langzeitrepopulation enthalten. Durch quantitative Verdünnungsreihenexperimente im NOD/SCID-Mausmodell konnte erstmals demonstriert werden, daß SRC aus FL in vitro über 28 Tage zwischen 10- und über 100-fach expandiert werden können. Die Möglichkeit hämatopoetische Stammzellen aus FL in vitro effizient zu expandieren, eröffnet die Chance diese Stammzellquelle für die Transplantation adulter Patienten nutzbar zu machen.
c) Das NOD/SCID-Mausmodell ist das am häufigsten verwendete Modellsystem zur Untersuchung humaner Stammzellen in vivo. Die Schwächung des Immunsystems dieser Mäuse, welche auf einem Mangel an reifen B- und T-Zellen beruht, macht sie für transplantierbare humane Stammzellen empfänglich. Eine der verbliebenen Immunfunktionen in der NOD/SCID-Maus sind deren NK-Zellen. Um die Immunfunktion noch weiter einzuschränken und dadurch ein für Xenotransplantationen mit humanen Stammzellen noch besser geeignetes Mausmodell zu erhalten, wurden durch Kreuzung von Perforin-defizienten NOD-Mäusen mit NOD/SCID-Mäusen Perforin-defiziente NOD/SCID-Mäuse (PNOD/SCID-Mäuse), welche keine zytotoxische Aktivität der NK-Zellen besitzen, erzeugt.
Um das Engraftmentpotenzial humaner hämatopoetischer Stammzellen in der PNOD/SCID-Maus mit dem in der NOD/SCID-Maus zu vergleichen, wurden gleiche Zellzahlen an mononukleären (MNC) oder CD34+ separierten Zellen aus Nabelschnurblut in subletal bestrahlte Individuen transplantiert. Nach Transplantation von MNC war der Anteil an engrafteten PNOD/SCID-Mäusen niedriger (34,8%) als bei NOD/SCID-Mäusen (64,7%). Bei Injektion von CD34+ Zellen wurden ähnliche Ergebnisse erhalten. Nur 32,3% der transplantierten PNOD/SCID-Mäuse wiesen humanes Engraftment auf, während 60% aller transplantierten NOD/SCID-Mäuse humanes Engraftment aufwiesen. Diese Ergebnisse weisen darauf hin, daß die zusätzliche Ausschaltung der NK-Zell vermittelten Zytotoxizität in der PNOD/SCID-Maus nicht zu besseren Bedingungen für humanes Engraftment führt.","a) Mesenchymal stem cells (MSC) from adult human bone marrow (BM) are characterised by their fibroblast-like morphology, adherent growth and potential to differentiate into adipocytes, osteoblasts and chondrocytes. The in vivo phenotype of MSC relative to the CD34 and CD45 expression was analysed using fluorescence activated cell sorting. BM cells were separated into the subpopulations CD34+, CD34-, CD45+CD34+, CD45high+CD34-, CD45med,low+CD34- and CD45-CD34-. Cells from all fractions were cultured using identical culture conditions and checked for their potential to give rise to MSC. Growth of MSC was found within the fractions CD34+, CD45+CD34+ and at the highest frequency in the CD45-CD34- fraction. After culturing the cells in vitro, MSC from all fractions showed the same phenotype. They were CD45- and CD34-. Therefore MSC changed their phenotype in vitro.
The potential of MSC from the CD45+CD34+ fraction, the CD45-CD34- fraction and of unseparated MSC to differentiate into endothelial and haematopoietic cells was tested in vitro using different culture conditions. No evidence of differentiation into endothelial or haematopoietic cells could be found.
In order to elucidate the function of the CD34 expression on MSC, which is lost after in vitro culture, MSC were transduced with a retroviral vector encoding the complete CD34 molecule. CD34-transduced cells were analysed for their potential to differentiate into endothelial and haematopoietic cells. Evidence for differentiation into both lineages could not be found. The repopulating capacity of CD34-transduced MSC was tested in NOD/SCID mice. Human engraftment could be detected in 2 out of a total of 11 mice injected. A correlation between expression of CD34 on MSC and engraftment potential could not be found.
The results of the in vitro and in vivo experiments cannot support recently published studies, which showed transdifferentiation of human stem cells from adult BM into different non-mesenchymal cell types.
b) Stem cells from human fetal liver (FL) constitute a promising alternative to stem cells from adult BM. Adherent cells from FL haematopoietic expansion cultures were isolated and expanded. Analysis of the expression of cell surface markers and the differentiation potential indicated that these cells are similar to MSC from adult BM.
Haematopoietic progenitors from FL can be expanded in vitro applying special cell culture conditions. In repopulating assays using the NOD/SCID-mouse xenotransplantation model it could be shown that samples of FL expanded for 28 days in vitro contain huge amounts of SCID-repopulating cells (SRC) with short-term and long-term repopulating potential. In limited dilution experiments in NOD/SCID mice it could be shown for the first time that SRC from FL can be expanded during 28 days of in vitro culture between 10- and 100-fold. The possibility of efficient in vitro expansion leads to the possibility of using this source of stem cells for the transplantation of adult patients.
c) The NOD/SCID-mouse is one of the most commonly used model systems to analyse human stem cells in vivo. The lack of mature B- and T-cells renders this mouse susceptible for transplantable human stem cells. One of the remaining immune functions in the NOD/SCID-mouse is their NK-cells. In order to further diminish the immune function and therefore to create an even better mouse model for xenotranplantation of human stem cells, NOD/SCID-mice were crossed with perforin-deficient NOD-mice. The NK cells of the new established perforin-deficient NOD/SCID mice (PNOD/SCID) do not have cytotoxic activity.
In order to compare the engraftment potential of human haematopoietic stem cells in PNOD/SCID-mice with that in NOD/SCID-mice, mononuclear (MNC) and CD34+ cells from human umbilical cord blood were transplanted into sublethally irradiated mice. After transplantation of MNC the percentage of engrafted PNOD/SCID-mice was lower (34.8%) compared to that of NOD/SCID-mice (67.4%). When CD34+ cells were injected, similar results were obtained. Only 32.3% of the transplanted PNOD/SCID-mice were engrafted, whereas 60% of the NOD/SCID-mice were engrafted. These results indicate that the additional knockout of NK-cell mediated zytotoxicity in PNOD/SCID-mice does not lead to better conditions for human engraftment."],"dc:format.medium":["application/pdf"],"dc:subject":["mesenchymale Stammzellen","Stammzellplastizität","fetale Leber","NOD/SCID-Maus","PNOD/SCID-Maus","mesenchymal stem cells","CD34","stem cell plasticity","fetal liver","PNOD/SCID mice"],"dc:title":["Untersuchung humaner Stammzellen aus dem adulten Knochenmark und der fetalen Leber","Investigation of human stem cells from adult bone marrow and fetal liver"],"dc:type":["DoctoralThesis"]},"updated_at":"2026-07-24T02:22:22Z"}