Zellanalyse- und Hochgeschwindigkeitssortiersystem
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Seit der Anschaffung der Hochgeschwindigkeits-Zell-Sortiereinheit (kurz: Zellsortiereinheit) wurde das Gerät für eine Vielzahl von Forschungsprojekten und wissenschaftlichen Arbeiten verwendet, die hier in Beispielen dargestellt werden sollen. So wurden im Rahmen des von der DFG geförderten Schwerpunktprogramms SPP 1468 Vorläuferzellen von Osteoklasten mittels Zellsortierung verschiedener Monozytenpopulationen aus dem Blut, dem Knochenmark und der Milz isoliert und anschließend mittels eines Zytokincocktails auf deren Potential zur Entwicklung zu Knochen-abbauenden Osteoklasten hin überprüft. Diese Experimente, die ohne die Zellsortiereinheit nicht möglich gewesen wären, konnten erstmalig inflammatorische Monozyten eindeutig als Vorläuferzellen für Osteoklasten identifizieren. Dieser Befund ist klinisch hoch-relevant, da eine gezielte Entfernung dieser Vorläuferzellen in einem präklinischen Modell der entzündlichen Arthritis den Knochen- und Knorpelabbau fast vollständig unterbinden konnte. Weiterhin gelang es durch Verwendung der Sortiereinheit residente Monozyten, die eine Untergruppe von Monozyten im Blut und in den peripheren lymphoiden Organen darstellen, als Effektorzelle für eine Antikörper-vermittelte Depletion von B-Zellen und Thrombozyten zu identifizieren. Hierdurch wird es möglich, diese Effektorzellen im Rahmen einer Thrombozytopenie gezielt zu entfernen, bzw. deren Interaktion mit therapeutischen Antikörpern im Rahmen einer Tumortherapie zu optimieren. Daneben verwenden wir die Sortiereinheit regelmäßig zur Herstellung stabil-transfizierter Zelllinien. So konnten wir eine Sammlung an Zelllinien herstellen, die alle humanen und murinen Fc-Rezeptoren inklusive deren alleler Varianten, stabil exprimieren. Diese Zelllinien stellen eine sehr wertvolle Ressource dar, die derzeit in verschiedenen Forschungsprojekten und Kollaborationen zum Einsatz kommt. In einer kürzlich erschienen Arbeit konnten wir durch Verwendung dieser Zellen erstmalig zeigen, dass die Bindung humaner IgG Subklassen an die verschiedenen aktivierenden und inhibitorischen Fc-Rezeptoren maßgeblich durch die Größe des Immunkomplexes und deren Glykosylierungsstatus beeinflusst wird. In einem durch die DFG geförderten Teilprojekt im TRR 130, in dem wir den Einfluss humaner allele negativ regulatorischer Rezeptoren auf B- Zellen untersuchen, kommt die Zellsortiereinheit routinemäßig zur Isolation von verschiedenen human B- Zellsubpopulationen aus dem Blut, Knochenmark und der Milz zum Einsatz. Da diese Untergruppen von B- Zellen teils überlappende Rezeptorexpressionen haben, ist dies die einzige exakte Methode zur Charakterisierung und funktionellen Untersuchung dieser verschiedenen B-Zell Untergruppen. Des Weiteren findet die Zellsortiereinheit Einsatz im Rahmen einer Kollaboration mit der Arbeitsgruppe von Prof. Diana Dudziak vom Klinikum der FAU Erlangen Nürnberg. Hier wird die Funktion und Expression von Fc- Rezeptoren auf verschiedenen Populationen von Dendritischen Zellen, die sich in unterschiedlichen Organen, wie etwa der Haut, Milz und den Lymphkonten befinden, näher charakterisiert. Für Forschungsprojekte des Lehrstuhls für Tierphysiologie wurden zudem fluoreszenzmarkierte Retinazellen und verschiedene Zelllinien sortiert. Zusammenfassend bleibt daher festzuhalten, dass die Anschaffung der Zellsortiereinheit maßgeblich zur erfolgreichen Bearbeitung von wissenschaftlichen Fragestellungen am Department für Biologie als auch im Rahmen von Kollaborationsprojekten mit dem Klinikum Erlangen beigetragen hat und auch in Zukunft dazu beitragen wird, dass wir kompetitive Forschung auf international höchstem Niveau durchführen können.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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34. Monocyte subsets responsible for immunoglobulin G-dependent effector functions in vivo. (2011) Immunity 35(6):932-44
Markus Biburger et al.
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Human CD22 cannot fully substitute murine CD22 functions in vivo, as shown in a new knockin mouse model. Eur J Immunol.42: 3009-18
Wöhner M, Born S, Nitschke L
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CD22 ligand-binding and signaling domains reciprocally regulate B-cell Ca2+ signaling. (2013) Proc Natl Acad Sci USA. 110:12402-7
Müller J, Obermeier I, Wöhner M, Brandl C, Mrotzek S, Angermüller S, Maity PC, Reth M, Nitschke L
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Impact of immune complex size and glycosylation on IgG binding to human FcyRs. (2013) J Immunol. 190(8):4315-23
Anja Lux et al.
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Inflammatory monocytes and Fcy receptor IV on osteoclasts are critical for bone destruction during inflammatory arthritis in mice. Seeling et al., (2013) Proc Natl Acad Sci USA.110(26):10729-34
Michaela Seeling et al.
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(2014) The ligand-binding domain of Siglec-G is crucial for its selective inhibitory function on B1 cells. (2014) J Immunol. 192:5406-14
Hutzler S, Özgör L, Naito-Matsui Y, Kläsener K, Winkler TH, Reth M, Nitschke L.
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Siglec-G deficiency leads to more severe collagen-induced arthritis and earlier onset of lupus-like symptoms in MRL/lpr mice. (2014) J Immunol. 192:2994-3002
Bökers S, Urbat A, Daniel C, Amann K, Smith KG, Espeli M, Nitschke L
