Teilbereich 1: Altern von Stammzellen

Die Forschungsgruppen innerhalb des Teilbereichs 1 untersuchen die Ursachen und Folgen der Stammzellalterung. Die Forschungsarbeit erstreckt sich von Modellorganismen über genetische Mausmodelle bis hin zu Mausmodellen, die mit menschlichen Stammzellen angereichert sind.

Mit der Schließung von zwei Gruppen in 2016 ist die Stammzellforschung an Wirbellosen-Modellen im Teilbereich 1 reduziert. Das Institut geht davon aus, dass mit der Rekrutierung neuer Gruppen diese Lücke geschlossen warden kann.

Die Forschung ist durch vier Schwerpunkte definiert:

  • Zellintrinsische Mechanismen, die die Funktion alternder Stamm- und Vorläuferzellen einschränken,
  • Alternsbedingte Veränderungen der Stammzellnischen und des systemischen Umfelds,
  • Mechanismen der klonalen Selektion und epigenetische Drifts bei der Stammzellalterung und
  • Mikrobiota- und stoffwechselbedingte Beeinträchtigungen der Stammzellfunktion während des Alterns (im Zusammenhang mit dem neuen Schwerpunkt Mikrobiota und Altern, der ím Teilbereich 2 aufgebaut wird).

Forschungsfokus von Teilbereich 1.

a) Derzeit ist noch nicht vollständig bekannt, welche Mechanismen die Zellfunktionen im Alter beeinträchtigen. b) Der relative Einfluss von Nischenzellen und systemisch wirkenden Faktoren auf die Stammzellalterung müssen für verschiedene Gewebe noch erforscht werden. c) Die klonale Ausbreitung mutanter Zellen wird mit der Entstehung von Krankheiten im Alter in Verbindung gebracht. Mechanistisch ist der Prozess jedoch noch kaum verstanden. Die Veränderungen in der Farbintensität stehen für die klonale Dominanz von ursprünglichen Stamm- (grün) und Vorläuferzellen (grau). d) Es gibt zunehmend Hinweise darauf, dass alternsbedingte Veränderungen im Mikrobiom die Stammzellfunktion beeinflussen und vice versa.

Publikationen

(seit 2016)

2020

  • Distinct effects of ruxolitinib and interferon-alpha on murine JAK2V617F myeloproliferative neoplasm hematopoietic stem cell populations.
    Austin RJ, Straube J, Bruedigam C, Pali G, Jacquelin S, Vu T, Green J, Gräsel J, Lansink L, Cooper L, Lee SJ, Chen NT, Lee CW, Haque A, Heidel FH, D'Andrea R, Hill GR, Mullally A, Milsom MD, Bywater M, Lane SW
    Leukemia 2020, 34(4), 1075-89
  • Fibrosis and Immune Cell Infiltration Are Separate Events Regulated by Cell-Specific Receptor Notch3 Expression.
    Brandt S, Ballhause TM, Bernhardt A, Becker A, Salaru D, Le-Deffge HM, Fehr A, Fu Y, Philipsen L, Djudjaj S, Müller AJ, Kramann R, Ibrahim M, Geffers R, Siebel C, Isermann B, Heidel FH, Lindquist JA, Mertens PR
    J Am Soc Nephrol 2020 (epub ahead of print)
  • Impaired metabolic stress responses in hematopoietic stem cell aging
    Chen Y
    Dissertation 2020, Jena, Germany
  • Enhanced differentiation of functional human T cells in NSGW41 mice with tissue-specific expression of human interleukin-7
    Coppin* E, Sundarasetty* BS, Rahmig S, Blume J, Verheyden NA, Bahlmann F, Ravens S, Schubert U, Schmid J, Ludwig S, von Kaisenberg C, Platz A, Naumann R, Ludwig B, Prinz I, Waskow** C, Krueger** A
    bioRxiv 2020, https://doi.org/10.1101/2020.04. * equal contribution, ** co-senior authors
  • Region-Specific Proteome Changes of the Intestinal Epithelium during Aging and Dietary Restriction.
    Gebert N, Cheng CW, Kirkpatrick JM, Di Fraia D, Yun J, Schädel P, Pace S, Garside GB, Werz O, Rudolph KL, Jasper H, Yilmaz ÖH, Ori A
    Cell Rep 2020, 31(4), 107565
  • Fasting for stem cell rejuvenation.
    González-Estévez C, Flores I
    Aging (Albany NY) 2020, 12(5), 4048—4049
  • DNA Methyltransferase 1 (DNMT1) Function Is Implicated in the Age-Related Loss of Cortical Interneurons.
    Hahn A, Pensold D, Bayer C, Tittelmeier J, González-Bermúdez L, Marx-Blümel L, Linde J, Groß J, Salinas-Riester G, Lingner T, von Maltzahn J, Spehr M, Pieler T, Urbach A, Zimmer-Bensch G
    Front Cell Dev Biol 2020, 8, 639
  • Skeletal muscle aging - stem cells in the spotlight.
    Henze H, Juliane Jung M, Ahrens HE, Steiner S, von Maltzahn J
    Mech Ageing Dev 2020, 189, 111283
  • Local and transient inhibition of p21 expression ameliorates age-related delayed wound healing.
    Jiang D, de Vries JC, Muschhammer J, Schatz S, Ye H, Hein T, Fidan M, Romanov VS, Rinkevich Y, Scharffetter-Kochanek K
    Wound Repair Regen 2020, 28(1), 49-60
  • Staphylococcus aureus-Derived α-Hemolysin Evokes Generation of Specialized Pro-resolving Mediators Promoting Inflammation Resolution.
    Jordan PM, Gerstmeier J, Pace S, Bilancia R, Rao Z, Börner F, Miek L, Gutiérrez-Gutiérrez Ó, Arakandy V, Rossi A, Ialenti A, González-Estévez C, Löffler B, Tuchscherr L, Serhan CN, Werz O
    Cell Rep 2020, 33(2), 108247