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Gewählte Publikation:

Publikationstyp: PhD-Arbeit
Dokumenttyp:

Jahr: 2010

AutorInnen: Käser, Tobias

Titel: Phenotypic and functional characterisation of porcine regulatory T cells.

Quelle: PhD-Arbeit, Vet. Med. Univ. Wien, pp. 100.

Betreut von:

Gerner Wilhelm
Saalmüller Armin

Einrichtung:
Institut für Immunologie


Abstract:
Regulatorische T-Zellen (Tregs) sind hauptsächlich in der CD4+CD25hoch T-Zell-Subpopulation lokalisiert und werden über die Expression des Transkriptionsfaktors „forkhead box P3 (Foxp3)“ und ihre immunsuppressive Aktivität definiert. Ihre Hauptfunktion liegt in der Sicherstellung der Selbsttoleranz und Immunhomöostase. Während humane und murine Tregs durch diverse Studien bereits gut beschrieben waren, gab es zu Beginn der vorliegenden Studie keinerlei Informationen über Tregs im Schwein. Daher war das Ziel dieses Projekts der Nachweis der Existenz porciner Tregs und deren phänotypische und funktionelle Charakterisierung. Um Tregs im Schwein zu detektieren, wurde die Foxp3-Expression und immunsuppressive Aktivität von drei CD4+CD25-definierten T-Zellsubpopulationen analysiert: CD4+CD25–, CD4+CD25schwach und CD4+CD25hoch. Durch Reverse Transkriptase-Polymerase- Kettenreaktions (RT-PCR)-Analyse und darauf folgende „Southern Blot“ Hybridisierung konnte eine exklusive Foxp3-mRNA-Expression in den CD25+ Subpopulationen gezeigt werden. Durch den Einsatz eines Foxp3-spezifischen Antikörpers in der Durchflusszytometrie (FCM) konnte die selektive Expression Foxp3-Proteins bestätigt werden. Zusätzlich konnte für die CD4+CD25hoch Subpopulation ein suppressiver Effekt auf die Proliferation von T-Helferzellen gezeigt werden. Die Kombination von Foxp3-Expression und suppressiver Aktivität wies somit die Existenz porciner Tregs in der CD4+CD25hoch Subpopulation nach. Phänotypische Analysen porciner Lymphozyten aus Blut, Milz und Lymphknoten konnten neben CD4+ auch CD4– Tregs nachweisen. Beide Treg-Subpopulationen zeigten eine heterogene Expression der Aktivierungsmarker CD8α und MHC-II. Diese Heterogenität deutet auf eine weitere mögliche Unterteilung porciner Tregs in verschiedene Subpopulationen hin, die unterschiedliche Aktivierungsstadien und Funktionen besitzen könnten. Eine weitere funktionelle Charakterisierung porciner Tregs wurde durch Untersuchungen hinsichtlich ihrer Aktivierungsanforderungen und Suppressionsmechanismen durchgeführt. Im Zuge dessen konnte durch Proliferationsanalysen gezeigt werden, dass porcine Tregs für ihre Aktivierung neben einer T-Zellrezeptorstimulation noch exogenes Interleukin-2 (IL-2) benötigen. Nach Aktivierung konnten porcine Tregs die Proliferation ihrer Zielzellen über verschiedene Mechanismen supprimieren, die in drei Klassen eingeteilt werden können: a) Zell-Zell-kontaktabhängige Mechanismen, b) Produktion immunsuppressorischer Faktoren (wie Interleukin-10) und c) Kompetition um Wachstumsfaktoren (wie IL-2). Zusätzlich wurde der Effekt dieser Suppression auf verschiedene T-Zellsubpopulationen in FCM-basierten Proliferationsassays in Kombination mit 6-Farben FCM untersucht. Diese FCM-Daten zeigten, dass porcine Tregs in der Lage sind, die Proliferation aller analysierten T-Zellsubpopulationen – T-Helferzellen, zytotoxische T-Zellen und T-Zellrezeptor-γδ-T-Zellen – zu supprimieren. Zusammengefasst, liefern die Daten dieser Arbeit den Nachweis der Existenz porciner Tregs und geben einen Einblick in ihren Phänotyp und ihre Funktionen und potentielle Zielzellen. Diese grundlegenden Untersuchungen ebnen somit den Weg für detailliertere Analysen dieser leistungsfähigen immunregulatorischen T-Zellsubpopulation.


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