Reduktion der Amyloid-Plaque Akkumulation durch mikrogliale Neprilysin-Expression in einem transgenen Mausmodell der Alzheimer Pathologie
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Das Ziel unseres Forschungsvorhabens war es, die proteolytische Degradation von Aß und von Amyloid-Plaques in einem transgenen Mausmodell der Amyloid-Plaque-Pathologie (APPPS; Expression der FAD Mutanten APP KM/NL und PS1L166P) zu evaluieren. Die Transplantation von NEP-GFP-überexprimierenden Knochenmarkszellen und die Plaqueassoziation der sich daraus entwickelnden Mikroglia sollte dazu verwendet werden, durch lokale Erhöhung der NEP-Expression zum verstärkten Amyloid Abbau beizutragen. Zellspezifische Expression von NEP-GFP in der Peripherie (B-Zellen oder T-Zellen) sollte ebenfalls mittels lentiviral transduzierten KMZ hergestellt werden, um zu hinterfragen, ob man durch eine verstärkte periphere Aß-Degradation die ZNS- Plaquepathologie von alternden APPPS Mäusen vermindern kann. Dabei stellten sich bei der Transplantation lentiviral transduzierter KMZ vor allem zwei Schwierigkeiten ein, die jedoch durch technische Verbesserungen zum Teil überwunden wurden. Zum einen war die schon zuvor mit Retroviren beobachtete Transduktionsrate der KMZ ebenfalls mit Lentiviren relativ gering. Dies wurde durch Anreicherung der Stammzellen vor der Transduktion jedoch deutlich verbessert. Zum anderen wurde mit dieser Methode keine dauerhafte Neprilysin-Expression in vivo beobachtet, obwohl die Zellen in vitro vor der Transplantation in großer Zahl NEP-GFP positiv waren. Bemerkenswerterweise konnten durchaus leichte Reduktionen von Amyloid ß-Peptid in den gleichen Tieren beobachtet werden. Die Durchführung der Experimente mit zellspezifischen Promotoren führte nicht zur Verbesserung des Ergebnisses, soll aber weiter verfolgt werden. Parallel werden transgene Mäuse generiert, um mit gut charakterisierten Mauslinien eine Cre-Lox abhängige Aktivierung der NEP Expression zellspezifisch zu gewährleisten. Schon erreichte Milestones aus der bisherigen Fördeperiode • Herstellung der NEP-GFP-Vektoren und GNEP-Vektoren und Lentiviren-produzierender Zellen mit diesen Vektoren • Knochenmarkszell-Transplantationen aus GFP-transgenen Mäusen (ß-actin-GFP; (1)) in APPPS-Mäusen (2) zum Nachweis und zur Charakterisierung von GFP-positiven Mikroglia-Zellen im ZNS von APPPS l Mäusen. • Etablierung einer Anreicherung der Knochenmarksstammzellen mit dem Miltenyi Biotech „Lineage positive depletion Kit" zur verbesserten Stammzell-Transduktion. • Knochenmarkszell-Transplantation von PGK-NEP-GFP-transduzierten KMZ in APPPSl - Mäuse und anschließende Analyse der Repopulation lethal bestrahlter Mäuse und der danach erzielten Effekte durch Amyloid-Mengenbestimmung im ZNS zu unterschiedlichen Zeitpunkten. Längerfristige Milestones für eine Fortzetzung des Projektes • Nach Herstellung von Cre-Iox-transgenen Mäusen mit dem Ziel einer zelllinienspezifischen GNEP-Expression werden diese in APPPS l Mäuse eingekreuzt und zu verschiedenen Zeitpunkten auf Amyloidmengen hin untersucht. • Das Gelingen der Aß-Reduktion und der Plaquereduktion sollte sich auch in einem verbesserten Verhalten in entsprechenden Gedächtnisstudien niederschlagen.
