Visual Universitätsmedizin Mainz

TRP X35 Untersuchung des Transkriptom-Profils in Megakaryozyten mit veränderten Plättchen-Regulatoren

Förderzeitraum: 01.08.2019 – 31.07.2020

Projektskizze

Um die spezifische Funktion der Thrombozyten während der Blutgerinnung, aber auch bei der Entstehung von chronischen Entzündungen oder der Metastasierung von Tumoren zu gewährleisten, müssen diese während ihrer Entstehung von ihren Vorläuferzellen, den Megakaryozyten (MK) mit den entsprechenden Rezeptoren ausgestattet werden.
Dies ist ein Teil der so genannten Megakaryopoese, dem Prozess von der Differenzierung der hämatopoetischen Stammzellen (HSC) bis hin zur Reifung der MK und schließlich der Abschnürung der entsprechend der Funktion ausgestatten Thrombozyten.
Während ihrer Reifung im Knochenmark exprimieren die MK bereits die meisten Plättchenrezeptoren, wie das Glycoprotein Ib (GPIb), Triggering receptor expressed on myeloid cells like transcript 1 (TLT1 oder auch TREML-1) oder der Von-Willebrand-Faktor (VWF), wobei bisher davon ausgegangen wurde, dass diese Rezeptoren überwiegend intrazellulär in den α-Granula gespeichert werden und die Funktion der MK nur minimal beeinflussen. Die aktuelle Forschung zeigt jedoch, dass diese Plättchenrezeptoren, allen voran GPIb, doch zur Zelloberfläche der MK translozieren und dort die Funktion der MK beeinflussen. So bildet z.B. GPIb zusammen mit GPIX und GPV den VWF-Rezeptorkomplex und Defekte in diesem Komplex führen u.a. zum Bernard-Soulier Syndrom (BSS) und Makrothrombozytopenie.
Innerhalb dieses TRP-Projekts wollen wir daher untersuchen, wie die Expression von verschiedenen Plättchenrezeptoren die MK Heterogenität variiert und so die Funktion der Megakaryozyten sowohl in gesundem als auch im pathologischen Kontext reguliert.
Die Heterogenität der MK werden wir anhand zweier Mausmodelle untersuchen. Zum einen werden wir ein TLT-1 knockout Model und zum anderen eine GPIb/IL4 Chimäre, die ein nicht funktionales GPIb exprimiert, nutzen. Beide Proteine können mit VWF interagieren und während die Rolle des GPIb für die Thrombopoese bereits belegt wurde, zeigen unsere vorläufigen Ergebnisse, dass TLT-1 in der Erholungsphase nach Plättchendepletion hochreguliert wird, wodurch wir einen gemeinsamen Signalweg zur Regulation der Thrombopoese postulieren und durch den Vergleich beider Transkriptome analysieren wollen.
Zusätzlich wollen wir das Transkriptom von in vitro differenzierten humanen MK mit TLT-1 knockdown analysieren und bestimmen, ob die gefunden Transkriptomänderungen durch die TLT-1 Deletion zwischen Maus und Human konserviert werden. Durch die Nutzung neuster Single cell sequencing Methoden, können wir außerdem die Heterogenität auf Einzelzellebene bestimmen.

Abbildung 1: Workflow des TRP Projekts. Murine TLT-1 KD oder GPIb/IL4 Chimäre und wt MKs, sowie humane aus iPSC differenzierte TLT-1 KD und wt MKs werden isoliert. Die extrahierte RNA wird sowohl für eine Bulk- als auch für eine Singelzelltranskriptomanalyse genutzt, wobei Gen- und Transkriptlevel analysiert werden.