Neue Aspekte von Nestin-exprimierenden Zellen in der Gefäßmuskulatur

Abstract

SETDB1 ist eine Histon-Methyltransferase, welche für die Di- und Tri-Methylierung des Histon H3 an Lysin 9 verantwortlich ist und an der transkriptionellen Abschaltung euchromatischer Gene beteiligt ist. Das Intermediärfilament Nestin ist vor allem bekannt als neuronaler Stammzellmarker und wurde in den vergangenen Jahren mehrfach auch als Marker von Vorläuferzellen für andere Zelltypen identifiziert. So konnte die Expression von Nestin auch im Gefäßsystem, z.B. von Hoden, Nebenhoden und Lunge beschrieben werden. Noch unveröffentlichte Daten zeigen, dass Mäuse mit einem SETDB1-Knockout in Nestin-exprimierenden Zellen eine Letalität um die Geburt herum aufweisen. Die genaue Ursache ist bisher unbekannt. In der hier vorliegenden Arbeit wurde untersucht, ob pulmonale Veränderungen ursächlich sein können. Diesbezüglich wurde bei Mäusen mit SETDB1-Knockout in Nestin-exprimierenden Zellen die Morphologie der Lunge prä- und postnatal mit der von Wildtyp-Mäusen verglichen. Initial wurden die Nestin-exprimierenden Zellen mit SETDB1-Knockout, die durch GFP-Expression sichtbar waren, identifiziert. Dabei ließ sich Nestin-GFP im Gefäßsystem nachweisen. Eine exakte Zellzuordnung erfolgte durch Färbungen mit dem Endothelzellmarker CD31 sowie dem glatten Muskelzellmarker SMA (smooth muscle actin). Nestin-GFP fand sich in vaskulären glatten Muskelzellen. Eine Lokalisation in Endothelzellen konnte ausgeschlossen werden. Ebenso fanden sich in kleineren Gefäßen wie Kapillaren Nestin-exprimierende Zellen, welche am ehesten den Perizyten zugeordnet wurden. Die gleiche Nestin-GFP-Lokalisation zeigte sich auch in Nestin-GFP-Mäusen ohne SETDB1-Knockout. Bei beiden Mausgruppen ließen sich mit Hilfe des Proliferationsmarkers PCNA proliferierende Nestin-GFP-positive Gefäßmuskelzellen nachweisen. Für die Untersuchung struktureller Auffälligkeiten der Lunge wurden Azan-Übersichtsfärbungen bei Mäusen mit SETDB1-Knockout in Nestin-exprimierenden Zellen angefertigt, die Lungenstruktur beurteilt und mit dem Wildtyp verglichen. Hierbei konnte bei SETDB1-Knockout-Mäusen unmittelbar vor und nach der Geburt eine Entwicklungsretardierung beobachtet werden. Die Knockout-Mäuse zeichneten sich durch eine dichtere Lungenstruktur mit verbreiterten interstitiellen Septen und weniger sakkulären bzw. alveolären Strukturen aus. Mit der PCNA-Färbung sollte auch ein Einfluss von SETDB1 auf die Proliferationsfähigkeit in den pulmonalen (Nestin-exprimierenden) Gefäßzellen an Tag 18.5 dpc und postnatal Tag 1 untersucht werden. Ein Unterschied in den pulmonalen Gefäßen konnte bislang nicht nachgewiesen werden. Auch gab es keinen Hinweis darauf, dass der SETDB1-Knockout in Nestin-exprimierenden Zellen indirekt die Proliferation anderer pulmonaler Strukturen beeinflusst hat. Die Ergebnisse sprechen dafür, dass der SETDB1-Knockout Nestin-exprimierender Zellen in der Lunge vornehmlich vaskuläre glatte Muskelzellen betrifft und perinatal mit strukturellen Veränderungen der Lunge verbunden ist. Somit könnte das Versterben der Mehrzahl der Tiere um die Geburt herum mit pulmonalen Veränderungen in Verbindung stehen.