Arteriosklerose ist eine chronisch inflammatorische Erkrankung der Gefäßwand. Nach aktuellem Wissensstand sind Dendritische Zellen (DCs) maßgeblich an der Entstehung und dem Fortschreiten von Arteriosklerose beteiligt. In der Vergangenheit konnten für DCs unterschiedliche Subsets beschreiben werden, die sowohl proinflammatorische als auch immunregulatorische Funktionen übernehmen können. Die systematische Charakterisierung von DCs in der gesunden Aorta, sowie während der Entstehung von Arteriosklerose ist jedoch noch ausstehend.
In der vorliegenden Arbeit wurde zunächst die systematische Einteilung von DCs in vitro mit Hilfe von DCs aus Flt3L-Knochenmarkskulturen durchgeführt. Aufbauend darauf erfolgte die systematische Analyse aortaler DCs durch tierexperimentelle Untersuchungen an gesunden C57BL/6J Mäusen, sowie Apolipoprotein E-defizienten (ApoE-/-) Mäusen und low-density-lipoprotein-receptor-defizienten (Ldlr-/-) Mäusen während der Atherogenese. Mittels immunhistochemischer Untersuchungen von CD11cYFPreporter Mäusen konnten zudem korrelierend DCs in der Gefäßwand der murinen Aorta lokalisiert werden.
Zusammenfassend gibt die vorliegende Arbeit erstmalig einen systematischen Überblick über die einzelnen DC-Subsets in der gesunden Aorta und während der Atherogenese. Dies trägt zu einem besseren Verständnis der Rolle der einzelnen DC Subsets während der Entstehung der Arteriosklerose bei und bietet eine mögliche Grundlage für zukünftige Behandlungsstrategien.
Die Ergebnisse dieser Arbeit wurden im Februar 2014 als Originalarbeit in geteilter Erstautorenschaft von Martin Busch, Thilo Westhofen und Miriam Koch unter dem Titel Dendritic Cell Subset Distributions in the Aorta in Healthy and Atherosclerotic Mice im Plos One publiziert (1). Die Originalpublikation findet sich im Folgenden unter Absatz 11. Die Ergebnisse dieser Publikation wurden modifiziert unter 6.1-6.5 dargelegt und unter 7.1-7.5 im Kontext der aktuellen Literatur diskutiert. Sofern nicht anders angegeben, wurden alle Experimente von Thilo Westhofen geplant, durchgeführt und ausgewertet. / Atherosclerosis is a chronic inflammatory disease of the vessel wall. According to current knowledge, dendritic cells (DCs) are significantly involved in the development and progression of atherosclerosis. In the past, different subsets could be described for DCs, with both proinflammatory and immunoregulatory functions. However, the systematic characterization of DCs in the healthy aorta, as well as during the development of atherosclerosis, is still pending.
In the present work, the systematic classification of DCs in vitro was first performed using DCs from Flt3L bone marrow cultures. Based on this, the systematic analysis of aortic DCs was performed by animal studies in healthy C57BL/6J mice, as well as apolipoprotein E-deficient (ApoE-/-) mice and low-density lipoprotein receptor-deficient (Ldlr-/-) mice during atherogenesis. In addition, applying immunohistochemical studies of CD11cYFPreporter mice, correlating DCs were localized in the vessel wall of the murine aorta.
In the aorta of healthy C57BL/6 mice and Ldlr-/- mice on a normal diet, CD11c+MHCII+ DCs could be identified and subdivided into 4 distinct subsets CD103-CD11b+F4/80+, CD103-CD11b+F4/80-, CD103-CD11b-F4/80- DCs and CD103+CD11b-F4/80- DCs. After 6 or 12 weeks of proatherogenic high-fat diet, all subsets except the CD103-CD11b-F4/80- DCs showed relevant growth. More detailed characterization of the subsets showed Sirpα expression for the CD103-CD11b+F4/80+subset, the CD103-CD11b+F4/80- subset and partially for the CD103-CD11b-F4/80- subset, but not for CD103+DCs. For all subsets, there were no relevant dynamics during atherogenesis. For CD64, however, no expression in the healthy aorta could be shown for any of the DC subsets. After 12 weeks of proatherogenic high-fat diet, the CD103-CD11b+F4/80- and the CD11b+F4/80+ subset showed a proportional CD64 expression. Conversely, mice with FMS-like tyrosine kinase 3 ligand deficiency (Flt3L-/-) showed loss of CD103-CD11b+F4/80- DCs and CD103+DCs, but not the other subsets. Furthermore, the CD103-CD11b+F4/80- subset and the CD103-CD11b+F4/80+ subset showed an increase in CX3CR1 expression during atherogenesis. In the healthy aorta, no subset showed relevant proportions of CX3CR1-expressing DCs. This suggests an increase of these subsets by possible migrated monocytes. Immunohistochemically, CX3CR1GFPreporter mice were able to locate corresponding CX3CR1+ cells luminal in plaque areas of the aorta.
In summary, the present work provides for the first time a systematic overview of the individual DC subsets in the healthy aorta and during atherogenesis. This contributes to a better understanding of the role of the individual DC subsets during the development of atherosclerosis and provides a possible basis for future treatment strategies.
The results of this work were published in February 2014 as an original paper with shared first authorship by Martin Busch, Thilo Westhofen and Miriam Koch under the title Dendritic Cell Subset Distributions in the Aorta in Healthy and Atherosclerotic Mice in Plos One (1).
| Identifer | oai:union.ndltd.org:uni-wuerzburg.de/oai:opus.bibliothek.uni-wuerzburg.de:29621 |
| Date | January 2022 |
| Creators | Westhofen, Thilo Chou-Jong |
| Source Sets | University of Würzburg |
| Language | deu |
| Detected Language | English |
| Type | doctoralthesis, doc-type:doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Rights | https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.de, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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