1Linke S., 2Stute N., 2Zander A., 1Richard G., 3Schachner M., 3Bartsch U.

1Augenklinik und 2Einrichtung für Knochenmarktransplantation, Universitätsklinikum Eppendorf, Martinistr. 52, 20 246 Hamburg, 3Institut für Biosynthese neuraler Strukturen; Zentralinstitut für Molekulare Neurobiologie Hamburg (ZMNH)

Ziel: Analyse des Differenzierungspotentials adulter humaner mesenchymaler Progenitorzellen (Isolierung und Kultivierung nach der von AI Caplan et al. beschriebenen Methode) in eine neuronale Richtung in vitro.
Methoden: Adulte humane mesenchymale Progenitorzellen (mP`s) wurden aus dem Knochenmark von freiwilligen Spendern nach deren vorheriger Aufklärung und Zustimmung gewonnen und wie beschrieben unter geeigneten Zellkulturbedingungen expandiert (Haynesworth et al. 1992): Mononukleäre Zellen aus dem Knochenmark wurden über eine Ficoll-Dichtegradienten Zentrifugation gewonnen und in Plastik-Kulturflaschen transferiert. Die Zellen wurden dann in einem DMEM-Medium mit 10% fötalem Kälberserum (speziell selektioniert) expandiert. Nach der dritten Passage wurden die mP`s in einer Dichte von 2000 Zellen/cm2 auf ein PLL beschichtetes Substrat ausgesät. Zur Induktion der Differenzierung in eine neuronale Richtung wurde dem Medium das fötale Kälberserum entzogen und 2%DMSO/200µM Butyl-Hydroxianisol (Woodbury et al. 2000) hinzugefügt; die morphologische Differenzierung wurde durch Phasen- Kontrast Mikroskopie und durch Time-Lapse Video-Mikroskopie genauer analysiert.
Ergebnisse: Adulte humane mP`s konnten in unserem Zellkultursystem rasch und effektiv expandiert werden. Die Kulturen bestanden nach drei Passagen aus einer homogenen Zellpopulation undifferenzierter Zellen (FACS-Analyse). Diese Zellen konnten durch ein einfaches Protokoll in morphologisch neuronal erscheinende Zellen differenziert werden. Schon 45 Minuten nach Beginn des Differenzierungsprotokolls veränderten einige der Zellen ihre Morphologie; spindelförmige Zellen wurden zunächst rund und sphärisch und begannen daraufhin, Neuriten-ähnliche Fortsätze zu bilden. Nach einer Inkubationszeit von acht Stunden im Differenzierungsmedium hatten mehr als 75% der Zellen eine Neuron-ähnliche Morphologie.
Zusammenfassung: Undifferenzierte, nicht hämatopoietische Zellen aus dem Knochenmark konnten unter geeigneten Zellkultur-Bedingungen in Zelltypen mit einer neuronalen Morphologie differenziert werden. In weiteren Experimenten sollen diese in vitro differenzierten Progenitorzellen immunozytochemisch charakterisiert und das Verhalten dieser Zellen in vivo nach Transplantation in die pathologisch veränderte Maus-Retina analysiert werden.

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