Die Bestimmung der mesenchymalen Nische bei der Regeneration des Atemwegsepithels

• Antragsteller: Professor Dr. Elie El Agha, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Pneumologie,Thoraxchirurgie ; Entwicklungsbiologie
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 507879190

Das Atmungssystem wird regelmäßig durch Krankheitserreger, Toxine und andere Reizstoffe herausgefordert. Als Reaktion auf eine Epithelverletzung ist die Lunge in der Lage, Stamm- und Vorläuferzellen zu mobilisieren, um das denudierte Epithel zu reparieren und die Barrierefunktion wiederherzustellen. Solche Zellen sind jedoch von Hinweisen aus der Mikroumgebung und der Interaktion mit anderen Zellen abhängig, die die Stammzellnische bilden, insbesondere mit mesenchymalen Zellen. Keulenzellen sind kuppelförmige sekretorische Zellen ohne Flimmerhärchen, die durch die Expression von SCGB1A1 gekennzeichnet sind. Nach Naphthalin-vermittelter Keulenzelldepletion vermitteln überlebende Varianten von Keulenzellen, die sich an neuroepithelialen Körpern oder bronchioalveolären Ductus-Verbindungen befinden, den Reparaturprozess im Bronchialepithel. Frühere Arbeiten haben gezeigt, dass diese Zellen eng mit (oder zumindest mit einer Untergruppe von) Atemwegs-Glattmuskelzellen (ASMCs) interagieren, die FGF10 produzieren. Wir haben kürzlich eine neue mesenchymale Nischenpopulation identifiziert, die wir als reparaturunterstützende mesenchymale Zellen (RSMCs) bezeichnet haben. In dieser Arbeit verwendeten wir genetische Abstammungsverfolgung und Organoidkulturen, um zu zeigen, dass diese Zellen 1) in unmittelbarer Nähe zu ASMCs im begrenzten peribronchialen Raum sind, 2) durch die Abstammung der glatten Muskulatur hindurchgehen und 3) FGF10 produzieren. Das Ziel des aktuellen Förderantrags ist es, eine solche mesenchymale Nische besser zu definieren, indem man versteht, wie heterogen die RSMC-Population ist und ob diese Zellen für menschliche Lungenerkrankungen relevant sind. Um dies zu erreichen, werden wir neuartige, kürzlich entwickelte genetische Mauswerkzeuge sowie hochmoderne In-vitro-Funktionsassays verwenden. Auch menschliches Lungenmaterial wird eingesetzt.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen