Induction and differentiation of the proepicardial serosa. Analysis of a progenitor of the heart

• Antragsteller: Professor Dr. Thomas Brand
• Fachliche Zuordnung: Entwicklungsbiologie
• Förderung: Förderung von 2004 bis 2011
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5420003

• Erstellungsjahr: 2011

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Das Proepikard ist eine Progenitorpopulation, die das Herz mit einer Reihe von essentiellen Zellpopulationen versorgt. Dazu zählen z.B. das Epikard, die koronaren vaskulären Glattmuskelzellen und das Bindegewebe. Wir haben im Rahmen unserer Untersuchungen analysiert, welche Signalmoleküle an der Bildung des Proepikards beteiligt sind und dabei insbesondere die Rolle von BMP und FGF und in jüngerer Zeit auch die Rolle von Wnt Signalen analysiert. Schwerpunkt unserer aktuellen Untersuchungen ist die asymmetrische Bildung des Proepikards. Das Proepikard im Huhn, aber auch im Krallenfrosch werden dominant auf der rechten Seite ausgebildet. Bereits im Neunauge scheint diese Asymmetrie etabliert zu sein und repräsentiert vermutlich einen Mechanismus, der die kontrollierte Besiedlung des Herzens sicherstellt. Wir konnten zeigen, dass der asymmetrischen Proepikardbildung ein Signalweg zugrundeliegt, der FGF8 und den Zinfingertranskriptionsfaktor Snai1 umfasst. In jüngster Zeit konnten wir auch Twist1 implizieren. Twist1 positive Zellen sind somatopleuralen Ursprungs und besiedeln das Sinushorn. Sie sind vermutlich direkt an der Proepikardbildung beteiligt. Die weiteren Analysen werden die molekularen Mechanismen der Proepikardbildung und den individuellen Beitrag, aller, an der Entstehung des Propepikards beteiligten Zellpopulationen analysieren. Diese Untersuchungen leisten einen wichtigen Beitrag zur Klärung des embryonalen Ursprungs dieser überaus wichtigen Zellpopulation.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• (2003). Heart development: molecular insights into cardiac specification and early morphogenesis. Dev. Biol. 258:1-19
  Brand, T.
  
• (2005). Experimental analyses of the function of the proepicardium using a new microsurgical procedure to induce loss-of-proepicardialfunction in chick embryos. Dev. Dyn. 233:1454-1463
  Männer, J., Schlüter, J. Brand, T.
  
• (2006). BMP is an important regulator of proepicardial identity in the chick embryo. Dev. Biol. 295:546-558
  Schlueter, J., Männer, J., Brand, T.
  
• (2007). Left-right axis development: examples of similar and divergent strategies to generate asymmetric morphogenesis in chick and mouse embryos. Cytogenet. Genome Res. 117:256-67
  Schlueter J., Brand T.
  
• (2007). Morphological and molecular left-right asymmetries in development of the proepicardium: a comparative analysis on mouse and chick embryos. Dev. Dyn. 236:684-695
  Schulte, I., Schlüter, J., Abu-Issa, R., Brand, T., Männer, J.
  
• (2008). Development of the proepicardium in Xenopus laevis. Dev. Dyn. 237:3088-96
  Jahr M., Schlueter J., Brand T., Männer J.
  
• (2009). A right-sided pathway involving FGF8/Snai1 controls asymmetric development of the proepicardium in the chick embryo. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 106:7485-7490
  Schlueter J., Brand T.
  
• (2010). Epicardial lineage, origins and fates. In: Heart Development and Regeneration, Rosenthal, N., Harvey, RP (eds.) Elsevier San Diego, U.S.A.
  Mikawa, T., Brand, T.
  
• (2010). Role of Fibroblast Growth Factor Signaling During Proepicardium Formation in the Chick Embryo. Dev. Dyn. 239:2393–2403
  Torlopp, A., Schlueter, J., Brand, T.