Titelaufnahme

Titel
The role of transforming growth factor-beta1-regulated genes in the development of human Langerhans cells / submitted by Gregor Eisenwort
Verfasser / VerfasserinEisenwort, Gregor
Begutachter / BegutachterinStrobl, Herbert
Erschienen2011
Umfang80 S. : Ill., graph. Darst.
HochschulschriftWien, Med. Univ., Diss., 2011
Anmerkung
Zsfassung in dt. Sprache
SpracheEnglisch
Bibl. ReferenzOeBB
DokumenttypDissertation
Schlagwörter (DE)Langerhans Zellen / TGF-beta1 / human / TROP2 / KLF4
Schlagwörter (EN)Langerhans cells / TGF-beta1 / human / TROP2 / KLF4
URNurn:nbn:at:at-ubmuw:1-5854 Persistent Identifier (URN)
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The role of transforming growth factor-beta1-regulated genes in the development of human Langerhans cells [8.24 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Langerhans Zellen (LCs) sind die dendritischen Zellen (DCs) der Epidermis. Sie stellen den ersten Kontaktpunkt des Körpers mit Antigenen und Pathogenen der Umwelt dar. Trotz dieser wichtigen Rolle im Rahmen der Immunantwort sind noch viele Fragen zur genauen Funktion von LCs ungeklärt. Die Entwicklung von LCs ist vom Zytokin TGF-beta1 abhängig. Wir haben in früheren Studien einen DNA Microarray durchgeführt, bei dem TGF- beta1 stimulierte (und somit zu LCs differenzierende) hämatopoietische Vorläuferzellen mit Monozyten- ähnlichen Zellen verglichen wurden, um neue TGF-beta1-abhängige Gene zu identifizieren, die eine Rolle in der Entwicklung und Funktion von LCs spielen. Die Zielsetzung dieser Dissertation bestand in der Analyse LC- spezifischer Moleküle, die in diesem Screen identifiziert wurden. Wir haben uns dabei vor allem auf Proteine der Zelloberfläche als neue LC Marker sowie Transkriptionsfaktoren während der Aufspaltung der DC- Linien fokussiert. Wir beschreiben das Glycoprotein TROP2 als neuen spezifischen LC Marker im Menschen. TROP2 ist hochgradig homolog zu EpCAM, einem etablierten LC Marker in der Maus. Wir demonstrieren, dass TROP2 von keinem anderen DC Subtyp exprimiert wird und dass alle CD207+ DCs in der Haut TROP2 exprimieren. Ein zentrales Ergebnis dieser Studie war die Erkenntnis, dass humane Äquivalente zu CD207+ dermal-residenten DCs in der Maus nicht mit der gleichen Strategie identifiziert werden können. Weiters zeigen wir bisher unbekannte Unterschiede zwischen LCs und DCs in der menschlichen Lunge auf. Funktionelle Analysen von TROP2 weisen auf eine mögliche Rolle als Regulator im Zellzyklus von LCs hin. Zusätzlich zeigen wir, dass der Transkriptionsfaktor KLF4 die LC Entwicklung in einem in vivo Mausmodell reguliert. Während monozytäre LC-Vorläufer KLF4+ sind, wird KLF4 während der TGF-beta1-abhängigen LC Differenzierung herunter reguliert. Stabile ektopische Expression von KLF4 verringert die LC Entwicklung. Zudem verstärkt die Überexpression von KLF4 in diesem Modell die Entwicklung von CD8alpha+ DCs in der Milz. Diese Daten sprechen für eine wichtige Rolle von KLF4 bei der Entwicklung der unterschiedlichen DC Linien.

Zusammenfassung (Englisch)

Langerhans cells (LCs) are the dendritic cells (DCs) of the epidermis. They form the first contact site of the body to environmental antigens and pathogens. Despite their prominent role in the immune system, their full functional properties remain incompletely understood.

The development of LCs is strictly dependent on the cytokine TGF-beta1.

We previously performed a DNA microarray to compare TGF-beta1-treated and thereby LC-committed hematopoietic progenitors to cells of the monocytic lineage, in order to identify novel TGF-beta1-dependent genes that play a role in LC development and function.

The objective of this thesis was to analyze LC specific molecules identified in this screen. We focused on cell surface proteins towards identifying novel LC-specific markers and on transcription factors during LC lineage decision. We here identified the glycoprotein TROP2 as novel specific marker for human LCs. TROP2 is highly homologous to EpCAM, an established murine LC marker. We show that TROP2 is not expressed by other peripheral DCs aside from LCs and that all CD207+ DCs in the skin express TROP2. A key finding of this study was that human equivalents of murine CD207+ dermal resident DCs cannot be identified using the same strategy as in mice.

Furthermore, we identified previously unknown differences between LCs and human pulmonary DCs. Functional analyses revealed TROP2 as potential regulator of the cell cycle in LCs.

Additionally we show that the transcription factor KLF4 regulates LC differentiation in vivo in a mouse model. Whereas monocytic LC precursors are KLF4+, KLF4 is lost upon TGF-beta1-induced LC differentiation. Our data provide evidence for a functional role of KLF4, since stable ectopic expression of KLF4 diminishes LC differentiation. Moreover, KLF4 overexpression in this model enhances the development of splenic CD8alpha+ DCs. These data indicate a pronounced role for KLF4 during DC subset specification.