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FÖRDERUNG DES WISSENSCHAFTLICHEN NACHWUCHSES

3B (DNMT3A/B) einher. miR-371 und miR-369-5p konnten somit als antagoni-
stische up-stream Regulatoren der adipogenen Differenzierung mdentifizert werden,
mit Hinweisen auf eine indirekte Vermittlung durch epigenetische Modifikationen11.
Diese Ergebnisse zeigen, dass auch microRNAs am Prozess der replikativen Senes-
zenz beteiligt sind und in diesem Rahmen mitunter die Differenzierung von MSC
über epigenetische Modifikation regulieren.
2.2. Alters abhängige Genexpressionsprofile in A4SC und HSC
Genomweite Vergleiche der mRNA-Expressionsprofile von mesenchymalen und
hämatopoetischen Stammzellen von jungen und alten Spendern wurden mittels
Microarrays untersucht. Dazu wurden HSC von Spendern unterschiedlichen Alters
(0—70 Jahre) nach Spendereinverständnis aus dem Nabelschnurblut (CB), aus mobi-
lisiertem Peripherblut (PB) oder aus Knochenmark (BM) isoliert und anschließend
die CD34-Zellfraktion mittels AutoMACS Systems und durchflusszytometrischer
Zellsortierung angereichert. Die MSC wurden entweder aus dem Knochenmark
von gesunden jungen Spendern (21—50 Jahre) oder aber im Rahmen von operativen
Eingriffen zur endoprothetischen Versorgung von älteren Menschen mit degenerati-
ven Hüfterkrankungen (55—92 Jahre) isoliert. Einerseits konnten wir zeigen, dass
sowohl HSC als auch MSC ihre Genexpression im Verlauf der Alterung signifikant
verändern. Zusätzlich haben wir die Ergebnisse mit den Daten zur in vitro-Seneszenz
in Verbindung gebracht und konnten beobachten, dass sich viele Seneszenz-assozi-
ierte Veränderungen auch im Genexpressionsmuster von MSC und HSC aus alten
Spendern widerspiegeln12. Besonders Gene mit einer Beteiligung an der Genomin-
tegrität und der Transkriptionskontrolle zeigten sich in den Stammzellen von älteren
Donoren herunterreguliert. Diese Daten deuten darauf hin, dass unsere adulten
Stammzellen nicht nur der in utro-Seneszenz unterliegen, sondern auch in vivo
einem Alterungsprozess unterworfen sind und diese zwei Prozesse möglicherweise
auf ähnlichen molekularen Mechanismen beruhen.
2.3. Epigenetische Untersuchungen in MSC
Epigenetische Veränderungen der Zelle scheinen eine weitere molekulare Grundla-
ge für das Phänomen der Seneszenz und des Alterns zu sein. Wir untersuchten des-
halb die genomweiten DNA-Methylierungsmuster von MSC und haben mithilfe
von HumanMethylation 27 BeadChip-Microarrays die Methylierung von insgesamt
27.578 CpG Dinukleotiden (in Promotoren von ca. 14.000 kodierenden Genen) in
MSC von frühen oder späten Passagen bzw. jungen und alten Spendern quantitativ
bestimmt und miteinander verglichen13. Wir konnten zeigen, dass MSC im Verlauf
der replikativen Seneszenz hochinteressante Änderungen in ihrem DNA-Methylie-
rungsmuster akquirieren (Abb. 2). Diese betreffen unter anderem verschiedene
Homeoboxgene und Differenzierungs-assoznerte Gene. Mittels Pyrosequenzierung
konnten wir die beobachteten Veränderungen validieren und zudem zeigen, dass sich
die Veränderungen nicht nur auf einzelne CpG-Dinukleotide beschränken, sondern
ganze CpG-Inseln betreffen. Die Methylierungs-assoziierten Veränderungen wurden