Das WIN-Kolleg

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Seneszenz mesenchymaler Stammzellen und einer kontinuierlichen Veränderung des
Differenzierungspotentials sowie des mRNA- und miRNA-Expressionsprofils10.
Ergänzend zu diesen experimentellen Studien untersuchten wir mögliche Einflüsse
des Alterungsprozesses, insbesondere der replikativen Seneszenz auf die Stamm-
zelldynamik. Unsere Ergebnisse zeigen die Vereinbarkeit einer lebenslangen Häma-
topoese mit einer Beschränkung auf 50 Zellteilungen sowie mögliche Veränderun-
gen des Verhältnisses von Stamm- und Vorläuferzellen. DesWeiteren haben wir ein
Zelluläres-Automat-Mo dell zur Simulation der Populationsdynamik mit unter-
schiedlicher Anzahl verbleibender Zellteilungen bis zum Eintritt der replikativen



day* in cultura

days in cullure



Abb. 5: Modellierung der Heterogenität verbleibender Zellteilungen. Eine virtuelle Kultur wurde zur Simulie-
rung folgender Parameter benutzt: Zellgröße 30x30 jun; Zellteilungsrate 1/12 h; Aussaatdichte 10000 Zel-
len/cm2; Konfluenz bei Passagierung 80%. Wenn jede Zelle 100 verbleibende Zellteilungen bis zum
Erreichen der Seneszenz hätte (A), würde die vorhergesagte CFU-f-Frequenz für 50 Tage bei 100% lie-
gen, um in späteren Passagen rapide abzufallen (C). Die vorhergesagten Langzeitwachstuniskurven zeigen
hierbei nur kleine Abweichungen in späten Passagen aufgrund des zellulären Alterns (E). Alternativ haben
wir die Anzahl der verbleibenden Teilungen entsprechend einer exponentiellen Verteilung angenommen
(im Bereich von 0 bis 100 Teilungen, B); die initiale CFU-f-Frequenz lag bei ungefähr 50% und verrin-
gerte sich stetig während 50 Tagen (D). Die vorhergesagten Langzeitwachstuniskurven waren kaum
betroffen (F).