Multiple Defekte der Hämatopoese und T-Zellentwicklung in Gfi-1-defizienten Mäusen

Das Gen gfi-1 (engl. ?growth factor independence-1?) kodiert für ein Zinkfingerprotein, welches wahrscheinlich als transkriptioneller Repressor wirkt. Zudem stellt gfi-1 ein potentielles Onkogen dar und spielt besonders während der Lymphomagenese von T-Zellen ein Rolle. Um nähere Einblicke in die Funktion des Zinkfingerproteins Gfi-1 in vivo zu erlangen, wurde im Rahmen dieser Arbeit, über die Methodik der homologen Rekombination und dem Einsatz von embryonalen Stammzellen, ein Gfi-1-defizientes Mausmodell generiert. Anhand von Protein und RNA Analysen konnte bestätigt werden, daß ein vollständiger Verlust an Gfi-1 Protein in den Mäusen erzielt wurde. Dieser Verlust hatte dramatische Konsequenzen und führte zu einer 100 %igen Letalität innerhalb der ersten Lebenswochen. Die durchgeführten Untersuchungen der Gfi-1-defizienten Mäuse zeigten Veränderungen im gesamten hämatopoetischen System auf. Mit zunehmendem Alter der Mäuse konnte eine Akkumulation von atypischen, monozytären Gr-1+Mac-1+ Zellen im Knochenmark beobachtet werden. Mit dem Auftreten dieser Zellen ging eine Reduktion der Erythropoiese im Knochenmark einher. Eine weitere Veränderung in den Gfi-1-/- Tieren betraf die Entwicklung von T-Lymphozyten im Thymus. Es konnte gezeigt werden, daß bereits früheste T-Zellpopulationen von dem Gfi-1 Verlust betroffen waren. Insbesondere die c-Kit positiven Thymozyten zeigten eine verminderte Proliferation und gleichzeitig eine erhöhte Apoptoserate. Eine weitere Störung der Thymozytenentwicklung konnte bei dem Prozeß der positiven/negativen Selektion und der Linienentscheidung CD4 versus CD8 gezeigt werden. Neben einer Verschiebung des Verhältnisses von CD4 zu CD8 SP T-Zellen im Thymus konnte indirekt über die Expression von CD69 und CD62L nachgewiesen werden, daß Störungen der positiven Selektion vorliegen. Eine Bestätigung hierfür ergaben Experimente mit foetalen Thymi, die eine reduzierte Entwicklung von CD4 T-Zellen aufzeigten. Trotz massiv gestörter T-Zelldifferenzierung und verminderter Zahl an Thymozyten, wurde in der Peripherie eine Lymphadenopathie der zervikalen Lymphknoten beobachtet, mit einer Akkumulation aller Lymphozytenpopulationen. Auffällig war ein gehäuftes Auftreten von Gedächtniszellen in den Lymphknoten, das vor allem die CD4+ T-Zellen betraf. Experimente in vitro an isolierten T-Zellen zeigten, daß der Verlust von Gfi-1 zu einer verminderten Aktivierbarkeit der T-Zellen führte und letztlich zu einer reduzierten Proliferationsrate. Hierin dürfte u.a. die beobachtete Immunsuppression der Gfi-1-/-Tiere begründet liegen