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Neuroforum 02/2009

Im gemachten Nest – Struktur und Funktionen neuraler Stammzellnischen

Alexander von Holst und Andreas Faissner

Zusammenfassung
Die neurale Stammzellnische sorgt für eine spezialisierte Umgebung, die den Erhalt neuraler Stammzellen in bestimmten Regionen des Vorderhirns sicherstellt und die fortgesetzte Bildung von Gliazellen und Neuronen ermöglicht. Die Nische umfasst verschiedene Zelltypen und eine spezialisierte extrazelluläre Matrix (EZM). Es konnte anhand von Untersuchungen zur Rolle von Tenascin-C (Tnc) für neurale Stammzellen gezeigt werden, dass die EZM der Nische nicht allein permissiv, sondern instruktiv auf das Stammzell Kompartiment wirkt. Diese Erkenntnisse wurden durch den systematischen Einsatz der Induktionsgenfallentechnologie in embryonalen, neuralen Stammzellen gewonnen, der Sam68 als neues Zielgen von Tnc zu Tage gefördert hat. Das alternative Spleißen der großen Tnc-Isoformen wird selektiv durch Sam68 und Pax6 gefördert. Durch den Einsatz der Genfallentechnologie gelang es, mechanistisch neue Wege der EZM-abhängigen Signalisierung aufzuzeigen, die langfristig auch für die translationale Stammzellforschung relevant sind. Es wurde ferner gezeigt, dass die Kohlenhydratstrukturen der Chondroitinsulfat-Proteoglykane (CSPG) auf das Schicksal neuraler Stammzellen einwirken. Das Fehlen der CSPG-Zucker begünstigt die Gliogenese zu Lasten der Neurogenese. Zudem sind die Kohlenydratstrukturen und deren Sulfatierung für die Proliferation neuraler Stammzellen notwendig. Der EZM kann eine wichtige, instruktive Rolle in der Nische zugeordnet werden, die Überleben, Proliferation, Selbsterhalt und Zellschicksal neuraler Stammzellen orchestriert.

Keywords: neural stem cell; stem cell niche; neurogenesis; extracellular matrix; gene trap

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