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BAYERISCHER FORSCHUNGSVERBUND INTERAKTION HUMANER GEHIRNZELLEN
Untersuchung der funktionalen Heterogenität von humanen Perizyten und ihrer zellulären Interaktionen mittels 2D Zellkulturmodellen und 3D Organoid Systemen
Perizyten sind im adulten Gehirn mit Endothelzellen assoziiert und stellen einen integralen Bestandteil der neurovascular unit dar. Als solcher interagieren sie mit vielen Zelltypen wie Neuronen und Astrozyten.
Wir konnten zeigen, dass das adulte humane Gehirn eine Zellpopulation enthält, die wir in vitro anreichern können und Eigenschaften von Perizyten aufweist. Nach Überexpression zweier neurogener Transkriptionsfaktoren, Ascl1 und Sox2, ist es uns gelungen Perizyten durch direkte Reprogrammierung in induzierte Neurone umzuwandeln (Karow et al., 2012). Darüber hinaus konnten wir mittels Einzellzell-Transkriptom-Analyse die molekularen Veränderungen aufdecken, die dem Reprogrammierungsprozess zugrunde liegen. Unsere Studien zeigen, dass Perizyten eine heterogene Zellpopulation mit unterschiedlicher Reprogrammierungskompetenz darstellen, und dass ein Vorläuferstadium durchlaufen wird, bevor die Zellen in induzierte Neurone differenzieren (Karow et al., 2018).
Auf der Basis unserer Vorarbeiten, die eine Heterogenität von Perizyten aus dem adulten humanen zerebralen Kortex zeigen, verfolgen wir in diesem Projekt die Hypothese, dass mit der transkriptionellen Heterogenität auch eine funktionelle Heterogenität einhergeht. Ein besonderer Fokus unserer Untersuchungen wird auf dem Einfluss zellulärer Interaktionspartner wie Endothelzellen, Astrozyten und Neuronen auf die Perizyten-Funktion liegen.
Projektleitung:
Dr. Sven Falk und Dr. Marisa Karow
Biomedinzinisches Zentrum, LMU München
Projektmitarbeiter: