{"id":{"repo_id":"freiburg-diss","oai_identifier":"oai:freidok.uni-freiburg.de:2418"},"canonical_url":"https://search.dev.ndltd.org/etd/freiburg-diss/oai:freidok.uni-freiburg.de:2418","repository":{"repo_id":"freiburg-diss","name":"University of Freiburg","base_url":"https://freidok.uni-freiburg.de/oai/oai2.php"},"display":{"title":"Charakterisierung humaner kurz-zeitrepopulierender Blutstammzellen im NOD/SCID-ß2m-/- Xenotransplantationsmodell","abstract":"Die Beteiligung hämatopoetischer Zellen mit eingeschränkter Proliferations- und Differenzierungsfähigkeit während der frühen Phase der hämatopoetischen Regeneration nach Blutstammzelltransplantation wurde im Verlauf der letzten Jahre klar demonstriert. Dabei konnte die maßgebliche Beteiligung kurzzeitrepopulierende Zellen (STRC) an der Dauer der Zytopenie nach Transplantation nachgewiesen werden. Mit Hilfe des NOD/SCID-ß2m-/- Maus-Xenotransplantationssystems können zwei verschiedene Klassen humaner STRC quantifiziert werden: myeloisch determinierte (STRC-M) und lymphatisch-myeloisch determinierte STRC (STRC-ML).
a)Im Rahmen dieser Arbeit wurde der Phänotyp STRC des humanen mPB näher charakterisiert. Durch Zellsortierungsanalysen wurden mPB Zellen in CD34+Thy1+ und CD34+Thy- Populationen aufgetrennt und in Xenotransplantationsexperimente durch serielle FACS Analyse der Knochenmaraspirate das Kurzzeitrepopulationsverhalten dieser Populationen in NOD/SCID-ß2m-/- Mäusen untersucht. Dabei konnte gezeigt werden, daß STRC sich entsprechend langzeitrepopulierenden Zellen durch einen CD34+Thy+ Phänotyp auszeichnen. b)Die spezifische Auftrennung einer kleinen hämatopoetischer Stammzellpopulation durch die Ausbildung einer \"Side Population\" nach Hoechst 33342 Färbung in der durchflußzytometrischen Analyse lag diesen Experimenten zugrunde. CD3 depletierte SP und nicht-SP mPB Zellen wurden in Verdünnungsreihenexperimenten in insgesamt 105 NOD/SCID-ß2m-/- Mäuse intravenös transplantiert und über einen Zeitraum von 12 Wochen das humane Engraftment im Knochenmark der Tiere verfolgt. Dabei konnte gezeigt werden, daß sämtliche STRC Aktivität in der nicht-SP Fraktion vorhanden war. Es zeigte sich, daß die Aufreinigung der SP Zellen humane mPB Transplantate von STRC-M depletiert, und damit die megakaryozytäre und granulo-monozytäre Differenzierungsfähigkeit der Transplantate maßgeblich vermindert. In 4 von 19 Mäusen 12 Wochen nach Transplantation von SP-Zellen konnte erstmalig die Aktivität eines transplantierbaren humanen B-lymphatischen Vorläufers nachgewiesen werden. c)Umfassende Vergleichsstudien STRC ontogenetisch unterschiedlicher Stammzellmaterialien (NS, mPB und KM) erbrachten nachhaltige Indizien für ein intrinsisch festgelegtes Differenzierungsverhalten von STRC. Insgesamt wurden in 12 unabhängigen Xenotransplantationsexperimenten 160 NOD/SCID-ß2m-/- Mäuse in Limiting Dilution intravenös mit CD34+ Zellen aus NS und mPB transplantiert, und über einen Zeitraum von 8 Wochen das Engraftment in seriellen Knochenmarkaspirationen untersucht. Nabelschnurtransplantate wiesen dabei ein erhöhtes proliferatives Potential im Gegensatz zu \"älteren\" Ausgangsmaterialien auf, zeigten jedoch eine signifikante Verminderung der megakaryozytären Differenzierungsfähigkeit myeloisch determinierter kurzzeitrepopulierender Zellen. d)Die Hinweise auf ein intrinsisch festgelegtes Differenzierungs- und Proliferationsverhalten STRC des Nabelschnurblutes wurden durch gezielte Differenzierungsexperimente unter in vitro und in vivo Wachstumsfaktorstimulation untermauert. In insgesamt 395 NOD/SCID-ß2m-/- Mäusen wurden einerseits mit gezielt in vitro generierte megakaryozytär-erythrozytäre und granulo-monozytäre Vorläuferzellen unterschiedlicher Differenzierungsstufen nach Kultur transplantiert und andererseits eine in vivo G-CSF Stimulation nach Transplantation unbehandelter CD34+ NS Zellen durchgeführt. Unter allen drei Bedingungen kam es zu keine Veränderung der Differenzierungseigenschaften im Rezipienten. Im Rahmen der in vitro Kultivierung (Expansion und Differenzierung) reduzierte sich die Anzahl myeloisch determinierter STRC erheblich. Kurzzeitrepopulierende Zellen scheinen weitgehend unabhängig von äußeren Einflüssen (Wachstumsfaktoren) einem festgelegten Differenzierungsschema zu folgen. Zudem konnten keine transplantierbaren humanen Progenitoren, mit weiter eingeschränktem Differenzierungspotential vergleichbar mit murinen MEP und GMP, im NOD/SCID-ß2m-/- Mausmodell detektiert werden. e)Desweiteren konnte die intraossäre Transplantation hämatopoetischer Zellen direkt in den Femur von NOD/SCID-ß2m-/- Mäusen etabliert werden. Diese Methode kann zukünftig zur effizienteren Analyse humaner Blutstammzellen mit eingeschränkter Homingkapazität genutzt werden. f)Die Generierung eines neuen nude NOD/SCID-ß2m-/- Mausstamms erlaubt erstmals die aufeinanderfolgenden Analyse kurz- und langzeitrepopulierender humaner Blutstammzellen im gleichen Rezipienten. Bisher wurde die systematische Untersuchung humaner Langzeitblut-bildung in NOD/SCID- und NOD/SCID-ß2m-/- Mäusen durch die kurze Überlebenszeit der Mäuse verhindert. In ersten Xenotransplantationsexperimenten humaner CD34+ Nabelschnurblut und mobilisierter peripherer Blutstammzellen konnte gezeigt werden, daß sowohl die sublethale Bestrahlung als auch die serielle Knochenmarkaspiration von diesem Stamm toleriert wurde.","abstract_html":"Die Beteiligung hämatopoetischer Zellen mit eingeschränkter Proliferations- und Differenzierungsfähigkeit während der frühen Phase der hämatopoetischen Regeneration nach Blutstammzelltransplantation wurde im Verlauf der letzten Jahre klar demonstriert. Dabei konnte die maßgebliche Beteiligung kurzzeitrepopulierende Zellen (STRC) an der Dauer der Zytopenie nach Transplantation nachgewiesen werden. Mit Hilfe des NOD/SCID-ß2m-/- Maus-Xenotransplantationssystems können zwei verschiedene Klassen humaner STRC quantifiziert werden: myeloisch determinierte (STRC-M) und lymphatisch-myeloisch determinierte STRC (STRC-ML). <br>a)Im Rahmen dieser Arbeit wurde der Phänotyp STRC des humanen mPB näher charakterisiert. Durch Zellsortierungsanalysen wurden mPB Zellen in CD34+Thy1+ und CD34+Thy- Populationen aufgetrennt und in Xenotransplantationsexperimente durch serielle FACS Analyse der Knochenmaraspirate das Kurzzeitrepopulationsverhalten dieser Populationen in NOD/SCID-ß2m-/- Mäusen untersucht. Dabei konnte gezeigt werden, daß STRC sich entsprechend langzeitrepopulierenden Zellen durch einen CD34+Thy+ Phänotyp auszeichnen. b)Die spezifische Auftrennung einer kleinen hämatopoetischer Stammzellpopulation durch die Ausbildung einer "Side Population" nach Hoechst 33342 Färbung in der durchflußzytometrischen Analyse lag diesen Experimenten zugrunde. CD3 depletierte SP und nicht-SP mPB Zellen wurden in Verdünnungsreihenexperimenten in insgesamt 105 NOD/SCID-ß2m-/- Mäuse intravenös transplantiert und über einen Zeitraum von 12 Wochen das humane Engraftment im Knochenmark der Tiere verfolgt. Dabei konnte gezeigt werden, daß sämtliche STRC Aktivität in der nicht-SP Fraktion vorhanden war. Es zeigte sich, daß die Aufreinigung der SP Zellen humane mPB Transplantate von STRC-M depletiert, und damit die megakaryozytäre und granulo-monozytäre Differenzierungsfähigkeit der Transplantate maßgeblich vermindert. In 4 von 19 Mäusen 12 Wochen nach Transplantation von SP-Zellen konnte erstmalig die Aktivität eines transplantierbaren humanen B-lymphatischen Vorläufers nachgewiesen werden. c)Umfassende Vergleichsstudien STRC ontogenetisch unterschiedlicher Stammzellmaterialien (NS, mPB und KM) erbrachten nachhaltige Indizien für ein intrinsisch festgelegtes Differenzierungsverhalten von STRC. Insgesamt wurden in 12 unabhängigen Xenotransplantationsexperimenten 160 NOD/SCID-ß2m-/- Mäuse in Limiting Dilution intravenös mit CD34+ Zellen aus NS und mPB transplantiert, und über einen Zeitraum von 8 Wochen das Engraftment in seriellen Knochenmarkaspirationen untersucht. Nabelschnurtransplantate wiesen dabei ein erhöhtes proliferatives Potential im Gegensatz zu "älteren" Ausgangsmaterialien auf, zeigten jedoch eine signifikante Verminderung der megakaryozytären Differenzierungsfähigkeit myeloisch determinierter kurzzeitrepopulierender Zellen. d)Die Hinweise auf ein intrinsisch festgelegtes Differenzierungs- und Proliferationsverhalten STRC des Nabelschnurblutes wurden durch gezielte Differenzierungsexperimente unter in vitro und in vivo Wachstumsfaktorstimulation untermauert. In insgesamt 395 NOD/SCID-ß2m-/- Mäusen wurden einerseits mit gezielt in vitro generierte megakaryozytär-erythrozytäre und granulo-monozytäre Vorläuferzellen unterschiedlicher Differenzierungsstufen nach Kultur transplantiert und andererseits eine in vivo G-CSF Stimulation nach Transplantation unbehandelter CD34+ NS Zellen durchgeführt. Unter allen drei Bedingungen kam es zu keine Veränderung der Differenzierungseigenschaften im Rezipienten. Im Rahmen der in vitro Kultivierung (Expansion und Differenzierung) reduzierte sich die Anzahl myeloisch determinierter STRC erheblich. Kurzzeitrepopulierende Zellen scheinen weitgehend unabhängig von äußeren Einflüssen (Wachstumsfaktoren) einem festgelegten Differenzierungsschema zu folgen. Zudem konnten keine transplantierbaren humanen Progenitoren, mit weiter eingeschränktem Differenzierungspotential vergleichbar mit murinen MEP und GMP, im NOD/SCID-ß2m-/- Mausmodell detektiert werden. e)Desweiteren konnte die intraossäre Transplantation hämatopoetischer Zellen direkt in den Femur von NOD/SCID-ß2m-/- Mäusen etabliert werden. Diese Methode kann zukünftig zur effizienteren Analyse humaner Blutstammzellen mit eingeschränkter Homingkapazität genutzt werden. f)Die Generierung eines neuen nude NOD/SCID-ß2m-/- Mausstamms erlaubt erstmals die aufeinanderfolgenden Analyse kurz- und langzeitrepopulierender humaner Blutstammzellen im gleichen Rezipienten. Bisher wurde die systematische Untersuchung humaner Langzeitblut-bildung in NOD/SCID- und NOD/SCID-ß2m-/- Mäusen durch die kurze Überlebenszeit der Mäuse verhindert. In ersten Xenotransplantationsexperimenten humaner CD34+ Nabelschnurblut und mobilisierter peripherer Blutstammzellen konnte gezeigt werden, daß sowohl die sublethale Bestrahlung als auch die serielle Knochenmarkaspiration von diesem Stamm toleriert wurde.","abstract_has_math":false,"creators":["Fischer, Marlene"],"institution":null,"degree_name":null,"degree_level":null,"degree_discipline":null,"degree_department":null,"school":null,"contributors":["Peters, Christoph"],"advisors":[],"committee_chairs":[],"committee_members":[],"year":null,"date_issued":"","date_published":null,"updated_at":"2026-07-24T02:22:46Z","subjects":["Heterotransplantation","NOD/SCID-ß2m-/- Maus, kurz-zeitrepopulierende Blutstammzelle, mobilisiertes peripheres Blut, Nabelschnurblut, Knochenmark","NOD/SCID-ß2m-/- mice, short-term repopulating cell, mobilized peripheral blood, cord blood, bone marrow"],"languages":[],"rights":[],"rights_urls":[],"identifier_entries":[]},"links":{"outbound_url":"https://freidok.uni-freiburg.de/data/2418","outbound_label":"Repository record","outbound_source":"source_url"},"metadata_groups":[{"id":"people","label":"People","entries":[{"key":"dc:contributor","label":"Contributor","values":["Peters, Christoph"]},{"key":"dc:creator","label":"Author","values":["Fischer, Marlene"]}]},{"id":"academic_context","label":"Academic Context","entries":[{"key":"dc:type","label":"Dc Type","values":["DoctoralThesis"]}]},{"id":"subjects_keywords","label":"Subjects and Keywords","entries":[{"key":"dc:subject","label":"Dc Subject","values":["Heterotransplantation","NOD/SCID-ß2m-/- Maus, kurz-zeitrepopulierende Blutstammzelle, mobilisiertes peripheres Blut, Nabelschnurblut, Knochenmark","NOD/SCID-ß2m-/- mice, short-term repopulating cell, mobilized peripheral blood, cord blood, bone marrow"]}]},{"id":"additional","label":"Additional Metadata","entries":[{"key":"dc:description.abstract","label":"Abstract","values":["Die Beteiligung hämatopoetischer Zellen mit eingeschränkter Proliferations- und Differenzierungsfähigkeit während der frühen Phase der hämatopoetischen Regeneration nach Blutstammzelltransplantation wurde im Verlauf der letzten Jahre klar demonstriert. Dabei konnte die maßgebliche Beteiligung kurzzeitrepopulierende Zellen (STRC) an der Dauer der Zytopenie nach Transplantation nachgewiesen werden. Mit Hilfe des NOD/SCID-ß2m-/- Maus-Xenotransplantationssystems können zwei verschiedene Klassen humaner STRC quantifiziert werden: myeloisch determinierte (STRC-M) und lymphatisch-myeloisch determinierte STRC (STRC-ML).
a)Im Rahmen dieser Arbeit wurde der Phänotyp STRC des humanen mPB näher charakterisiert. Durch Zellsortierungsanalysen wurden mPB Zellen in CD34+Thy1+ und CD34+Thy- Populationen aufgetrennt und in Xenotransplantationsexperimente durch serielle FACS Analyse der Knochenmaraspirate das Kurzzeitrepopulationsverhalten dieser Populationen in NOD/SCID-ß2m-/- Mäusen untersucht. Dabei konnte gezeigt werden, daß STRC sich entsprechend langzeitrepopulierenden Zellen durch einen CD34+Thy+ Phänotyp auszeichnen. b)Die spezifische Auftrennung einer kleinen hämatopoetischer Stammzellpopulation durch die Ausbildung einer \"Side Population\" nach Hoechst 33342 Färbung in der durchflußzytometrischen Analyse lag diesen Experimenten zugrunde. CD3 depletierte SP und nicht-SP mPB Zellen wurden in Verdünnungsreihenexperimenten in insgesamt 105 NOD/SCID-ß2m-/- Mäuse intravenös transplantiert und über einen Zeitraum von 12 Wochen das humane Engraftment im Knochenmark der Tiere verfolgt. Dabei konnte gezeigt werden, daß sämtliche STRC Aktivität in der nicht-SP Fraktion vorhanden war. Es zeigte sich, daß die Aufreinigung der SP Zellen humane mPB Transplantate von STRC-M depletiert, und damit die megakaryozytäre und granulo-monozytäre Differenzierungsfähigkeit der Transplantate maßgeblich vermindert. In 4 von 19 Mäusen 12 Wochen nach Transplantation von SP-Zellen konnte erstmalig die Aktivität eines transplantierbaren humanen B-lymphatischen Vorläufers nachgewiesen werden. c)Umfassende Vergleichsstudien STRC ontogenetisch unterschiedlicher Stammzellmaterialien (NS, mPB und KM) erbrachten nachhaltige Indizien für ein intrinsisch festgelegtes Differenzierungsverhalten von STRC. Insgesamt wurden in 12 unabhängigen Xenotransplantationsexperimenten 160 NOD/SCID-ß2m-/- Mäuse in Limiting Dilution intravenös mit CD34+ Zellen aus NS und mPB transplantiert, und über einen Zeitraum von 8 Wochen das Engraftment in seriellen Knochenmarkaspirationen untersucht. Nabelschnurtransplantate wiesen dabei ein erhöhtes proliferatives Potential im Gegensatz zu \"älteren\" Ausgangsmaterialien auf, zeigten jedoch eine signifikante Verminderung der megakaryozytären Differenzierungsfähigkeit myeloisch determinierter kurzzeitrepopulierender Zellen. d)Die Hinweise auf ein intrinsisch festgelegtes Differenzierungs- und Proliferationsverhalten STRC des Nabelschnurblutes wurden durch gezielte Differenzierungsexperimente unter in vitro und in vivo Wachstumsfaktorstimulation untermauert. In insgesamt 395 NOD/SCID-ß2m-/- Mäusen wurden einerseits mit gezielt in vitro generierte megakaryozytär-erythrozytäre und granulo-monozytäre Vorläuferzellen unterschiedlicher Differenzierungsstufen nach Kultur transplantiert und andererseits eine in vivo G-CSF Stimulation nach Transplantation unbehandelter CD34+ NS Zellen durchgeführt. Unter allen drei Bedingungen kam es zu keine Veränderung der Differenzierungseigenschaften im Rezipienten. Im Rahmen der in vitro Kultivierung (Expansion und Differenzierung) reduzierte sich die Anzahl myeloisch determinierter STRC erheblich. Kurzzeitrepopulierende Zellen scheinen weitgehend unabhängig von äußeren Einflüssen (Wachstumsfaktoren) einem festgelegten Differenzierungsschema zu folgen. Zudem konnten keine transplantierbaren humanen Progenitoren, mit weiter eingeschränktem Differenzierungspotential vergleichbar mit murinen MEP und GMP, im NOD/SCID-ß2m-/- Mausmodell detektiert werden. e)Desweiteren konnte die intraossäre Transplantation hämatopoetischer Zellen direkt in den Femur von NOD/SCID-ß2m-/- Mäusen etabliert werden. Diese Methode kann zukünftig zur effizienteren Analyse humaner Blutstammzellen mit eingeschränkter Homingkapazität genutzt werden. f)Die Generierung eines neuen nude NOD/SCID-ß2m-/- Mausstamms erlaubt erstmals die aufeinanderfolgenden Analyse kurz- und langzeitrepopulierender humaner Blutstammzellen im gleichen Rezipienten. Bisher wurde die systematische Untersuchung humaner Langzeitblut-bildung in NOD/SCID- und NOD/SCID-ß2m-/- Mäusen durch die kurze Überlebenszeit der Mäuse verhindert. In ersten Xenotransplantationsexperimenten humaner CD34+ Nabelschnurblut und mobilisierter peripherer Blutstammzellen konnte gezeigt werden, daß sowohl die sublethale Bestrahlung als auch die serielle Knochenmarkaspiration von diesem Stamm toleriert wurde.","The participation of hematopoietic cells with reduced differentiation
ability and proliferative potential during the early phase of the
hematopoietic regeneration after blood stem cell transplantation was
clearly demonstrated in the process of the last years. The relevant
participation of short-term repopulating cells (STRC) could be
proven on the duration of the cytopenia after transplantation.
Two different classes of human STRCs can be enumerated by the use of a NOD/SCID-ß2m-/- xenotransplantation system: myeloid restricted STRC (STRC-M) and lympho-myeloid restricted STRC (STRC-ML).
a)The phenotyp of human mobilized peripheral bood (mPB) STRCs was examined by cellsorting analysis. MPB cells were sorted into CD34+Thy1+ and CD34+Thy- population, transplanted into NOD/SCID-ß2m-/- mice and serial bone marrow aspirates were analysed by FACS. We were able to show, that both STRC and LTRC show an CD34+Thy+ phenotype. b)After Hoechst 33342 staining a smal but distinct hematopoietic stem cell population the so called \"side population\" can be seperated by flow cytometry. CD3 depleted SP and non-SP mPB cells were intraveneously transplanted at limiting dilution into 105 NOD/SCID-ß2m-/- mice and engraftment was analysed in bone marrow aspirates up to 12 weeks post transplantation. All STRC activity was found in the non-SP fraktion. The isolation procedure of SP cells depletes mPB transplants from STRC-M, thus considerably decreasing megakaryocytic and granulo-monocytic differentiation potential of the transplant. Suprisingly for the first time we were able to show an restricted b-lymphoid progenitor in 4 out of 19 mice 12 weeks post transplantation of SP cells.c)Comprehensive comparative studies of STRC of ontogenetic different hematopoietic stem cell materials ( cord blood, mPB and bonemarrow) showed lasting indications for an intrinsic differentiation behavior of STRCs. Altogether CD34+ CB and mPB cells were transplanted intraveneously at limiting dilution into 160 NOD/SCID-ß2m-/- mice in 12 independent experiments. Human engraftment was analysed in serial bone marrow aspirates during a period of 8 weeks. Cord blood transplants exhibited thereby an increased proliferative potential in comparison to ontogenetic \"older\" materials. Thereby CB STRC-M were showing a significant reduction of megakaryocytic differentiation potential.d) Specific in vitro and in vivo differentiation experiments with growth factor stimulation confirm intrinsic differentiation and proliferative potential of cord blood STRCs. In altogether 395 NOD/SCID-ß2m -/- mice cells were transplanted with progenitors of different differentiation stages after in vitro cultur under megakaryocytic-erythrocytic or granulo-monocytic differentiation conditions and on the other hand animals were treated after transplantation of untreated CD34+ CB cells in vivo with G-CSF. Under all these conditions no change of the differentiation characteristics in the recipient could be obseved. The amount of myeloid restricted STRC was substantially reduces after cultur(expansion and differentiation). STRC seem to follow a fixed differentiation pattern to a large extent independently of external influences (growth factors). Besides this no restricted transplantable human progenitors could be detected comparably with murinen MEP and GMP, in the
NOD/SCID-ß2m -/- mouse model. e)Furthermore the intrafemural transplantation of hematopoietic cells could be established directly in NOD/SCID-ß2m -/- mice. This method can be used in the future to the more efficient analysis human hematopoietic stem cells with reduced homing capacity. f)The generation of a new nude NOD/SCID-ß2m-/- mouse strain permittes for the first time the successive analysis of short and long-term repopulating cells in the same recipient. So far the systematic investigation of human long-term blood formation in NOD/SCID and NOD/SCID-ß2m -/- was prevented by the short survival period of the mice. In first xeontransplantation studies of human CD34+ cord blood and mobilized peripheral blood cells could be shown that both the sublethale irradiation was tolerated and also the serial marrow aspiration."]},{"key":"dc:format.medium","label":"Dc Format Medium","values":["application/pdf"]},{"key":"dc:title","label":"Title","values":["Charakterisierung humaner kurz-zeitrepopulierender Blutstammzellen im NOD/SCID-ß2m-/- Xenotransplantationsmodell","Characterization of human hematopoietic short-term repopulating cells in a NOD/SCID-ß2m-/- xenotransplantationmodel"]}]}],"canonical_facts":{"dc:contributor":["Peters, Christoph"],"dc:creator":["Fischer, Marlene"],"dc:description.abstract":["Die Beteiligung hämatopoetischer Zellen mit eingeschränkter Proliferations- und Differenzierungsfähigkeit während der frühen Phase der hämatopoetischen Regeneration nach Blutstammzelltransplantation wurde im Verlauf der letzten Jahre klar demonstriert. Dabei konnte die maßgebliche Beteiligung kurzzeitrepopulierende Zellen (STRC) an der Dauer der Zytopenie nach Transplantation nachgewiesen werden. Mit Hilfe des NOD/SCID-ß2m-/- Maus-Xenotransplantationssystems können zwei verschiedene Klassen humaner STRC quantifiziert werden: myeloisch determinierte (STRC-M) und lymphatisch-myeloisch determinierte STRC (STRC-ML).
a)Im Rahmen dieser Arbeit wurde der Phänotyp STRC des humanen mPB näher charakterisiert. Durch Zellsortierungsanalysen wurden mPB Zellen in CD34+Thy1+ und CD34+Thy- Populationen aufgetrennt und in Xenotransplantationsexperimente durch serielle FACS Analyse der Knochenmaraspirate das Kurzzeitrepopulationsverhalten dieser Populationen in NOD/SCID-ß2m-/- Mäusen untersucht. Dabei konnte gezeigt werden, daß STRC sich entsprechend langzeitrepopulierenden Zellen durch einen CD34+Thy+ Phänotyp auszeichnen. b)Die spezifische Auftrennung einer kleinen hämatopoetischer Stammzellpopulation durch die Ausbildung einer \"Side Population\" nach Hoechst 33342 Färbung in der durchflußzytometrischen Analyse lag diesen Experimenten zugrunde. CD3 depletierte SP und nicht-SP mPB Zellen wurden in Verdünnungsreihenexperimenten in insgesamt 105 NOD/SCID-ß2m-/- Mäuse intravenös transplantiert und über einen Zeitraum von 12 Wochen das humane Engraftment im Knochenmark der Tiere verfolgt. Dabei konnte gezeigt werden, daß sämtliche STRC Aktivität in der nicht-SP Fraktion vorhanden war. Es zeigte sich, daß die Aufreinigung der SP Zellen humane mPB Transplantate von STRC-M depletiert, und damit die megakaryozytäre und granulo-monozytäre Differenzierungsfähigkeit der Transplantate maßgeblich vermindert. In 4 von 19 Mäusen 12 Wochen nach Transplantation von SP-Zellen konnte erstmalig die Aktivität eines transplantierbaren humanen B-lymphatischen Vorläufers nachgewiesen werden. c)Umfassende Vergleichsstudien STRC ontogenetisch unterschiedlicher Stammzellmaterialien (NS, mPB und KM) erbrachten nachhaltige Indizien für ein intrinsisch festgelegtes Differenzierungsverhalten von STRC. Insgesamt wurden in 12 unabhängigen Xenotransplantationsexperimenten 160 NOD/SCID-ß2m-/- Mäuse in Limiting Dilution intravenös mit CD34+ Zellen aus NS und mPB transplantiert, und über einen Zeitraum von 8 Wochen das Engraftment in seriellen Knochenmarkaspirationen untersucht. Nabelschnurtransplantate wiesen dabei ein erhöhtes proliferatives Potential im Gegensatz zu \"älteren\" Ausgangsmaterialien auf, zeigten jedoch eine signifikante Verminderung der megakaryozytären Differenzierungsfähigkeit myeloisch determinierter kurzzeitrepopulierender Zellen. d)Die Hinweise auf ein intrinsisch festgelegtes Differenzierungs- und Proliferationsverhalten STRC des Nabelschnurblutes wurden durch gezielte Differenzierungsexperimente unter in vitro und in vivo Wachstumsfaktorstimulation untermauert. In insgesamt 395 NOD/SCID-ß2m-/- Mäusen wurden einerseits mit gezielt in vitro generierte megakaryozytär-erythrozytäre und granulo-monozytäre Vorläuferzellen unterschiedlicher Differenzierungsstufen nach Kultur transplantiert und andererseits eine in vivo G-CSF Stimulation nach Transplantation unbehandelter CD34+ NS Zellen durchgeführt. Unter allen drei Bedingungen kam es zu keine Veränderung der Differenzierungseigenschaften im Rezipienten. Im Rahmen der in vitro Kultivierung (Expansion und Differenzierung) reduzierte sich die Anzahl myeloisch determinierter STRC erheblich. Kurzzeitrepopulierende Zellen scheinen weitgehend unabhängig von äußeren Einflüssen (Wachstumsfaktoren) einem festgelegten Differenzierungsschema zu folgen. Zudem konnten keine transplantierbaren humanen Progenitoren, mit weiter eingeschränktem Differenzierungspotential vergleichbar mit murinen MEP und GMP, im NOD/SCID-ß2m-/- Mausmodell detektiert werden. e)Desweiteren konnte die intraossäre Transplantation hämatopoetischer Zellen direkt in den Femur von NOD/SCID-ß2m-/- Mäusen etabliert werden. Diese Methode kann zukünftig zur effizienteren Analyse humaner Blutstammzellen mit eingeschränkter Homingkapazität genutzt werden. f)Die Generierung eines neuen nude NOD/SCID-ß2m-/- Mausstamms erlaubt erstmals die aufeinanderfolgenden Analyse kurz- und langzeitrepopulierender humaner Blutstammzellen im gleichen Rezipienten. Bisher wurde die systematische Untersuchung humaner Langzeitblut-bildung in NOD/SCID- und NOD/SCID-ß2m-/- Mäusen durch die kurze Überlebenszeit der Mäuse verhindert. In ersten Xenotransplantationsexperimenten humaner CD34+ Nabelschnurblut und mobilisierter peripherer Blutstammzellen konnte gezeigt werden, daß sowohl die sublethale Bestrahlung als auch die serielle Knochenmarkaspiration von diesem Stamm toleriert wurde.","The participation of hematopoietic cells with reduced differentiation
ability and proliferative potential during the early phase of the
hematopoietic regeneration after blood stem cell transplantation was
clearly demonstrated in the process of the last years. The relevant
participation of short-term repopulating cells (STRC) could be
proven on the duration of the cytopenia after transplantation.
Two different classes of human STRCs can be enumerated by the use of a NOD/SCID-ß2m-/- xenotransplantation system: myeloid restricted STRC (STRC-M) and lympho-myeloid restricted STRC (STRC-ML).
a)The phenotyp of human mobilized peripheral bood (mPB) STRCs was examined by cellsorting analysis. MPB cells were sorted into CD34+Thy1+ and CD34+Thy- population, transplanted into NOD/SCID-ß2m-/- mice and serial bone marrow aspirates were analysed by FACS. We were able to show, that both STRC and LTRC show an CD34+Thy+ phenotype. b)After Hoechst 33342 staining a smal but distinct hematopoietic stem cell population the so called \"side population\" can be seperated by flow cytometry. CD3 depleted SP and non-SP mPB cells were intraveneously transplanted at limiting dilution into 105 NOD/SCID-ß2m-/- mice and engraftment was analysed in bone marrow aspirates up to 12 weeks post transplantation. All STRC activity was found in the non-SP fraktion. The isolation procedure of SP cells depletes mPB transplants from STRC-M, thus considerably decreasing megakaryocytic and granulo-monocytic differentiation potential of the transplant. Suprisingly for the first time we were able to show an restricted b-lymphoid progenitor in 4 out of 19 mice 12 weeks post transplantation of SP cells.c)Comprehensive comparative studies of STRC of ontogenetic different hematopoietic stem cell materials ( cord blood, mPB and bonemarrow) showed lasting indications for an intrinsic differentiation behavior of STRCs. Altogether CD34+ CB and mPB cells were transplanted intraveneously at limiting dilution into 160 NOD/SCID-ß2m-/- mice in 12 independent experiments. Human engraftment was analysed in serial bone marrow aspirates during a period of 8 weeks. Cord blood transplants exhibited thereby an increased proliferative potential in comparison to ontogenetic \"older\" materials. Thereby CB STRC-M were showing a significant reduction of megakaryocytic differentiation potential.d) Specific in vitro and in vivo differentiation experiments with growth factor stimulation confirm intrinsic differentiation and proliferative potential of cord blood STRCs. In altogether 395 NOD/SCID-ß2m -/- mice cells were transplanted with progenitors of different differentiation stages after in vitro cultur under megakaryocytic-erythrocytic or granulo-monocytic differentiation conditions and on the other hand animals were treated after transplantation of untreated CD34+ CB cells in vivo with G-CSF. Under all these conditions no change of the differentiation characteristics in the recipient could be obseved. The amount of myeloid restricted STRC was substantially reduces after cultur(expansion and differentiation). STRC seem to follow a fixed differentiation pattern to a large extent independently of external influences (growth factors). Besides this no restricted transplantable human progenitors could be detected comparably with murinen MEP and GMP, in the
NOD/SCID-ß2m -/- mouse model. e)Furthermore the intrafemural transplantation of hematopoietic cells could be established directly in NOD/SCID-ß2m -/- mice. This method can be used in the future to the more efficient analysis human hematopoietic stem cells with reduced homing capacity. f)The generation of a new nude NOD/SCID-ß2m-/- mouse strain permittes for the first time the successive analysis of short and long-term repopulating cells in the same recipient. So far the systematic investigation of human long-term blood formation in NOD/SCID and NOD/SCID-ß2m -/- was prevented by the short survival period of the mice. In first xeontransplantation studies of human CD34+ cord blood and mobilized peripheral blood cells could be shown that both the sublethale irradiation was tolerated and also the serial marrow aspiration."],"dc:format.medium":["application/pdf"],"dc:subject":["Heterotransplantation","NOD/SCID-ß2m-/- Maus, kurz-zeitrepopulierende Blutstammzelle, mobilisiertes peripheres Blut, Nabelschnurblut, Knochenmark","NOD/SCID-ß2m-/- mice, short-term repopulating cell, mobilized peripheral blood, cord blood, bone marrow"],"dc:title":["Charakterisierung humaner kurz-zeitrepopulierender Blutstammzellen im NOD/SCID-ß2m-/- Xenotransplantationsmodell","Characterization of human hematopoietic short-term repopulating cells in a NOD/SCID-ß2m-/- xenotransplantationmodel"],"dc:type":["DoctoralThesis"]},"updated_at":"2026-07-24T02:22:46Z"}