Spotlight - AG Westermann

Einzelzell-Transkriptomanalysen bieten Einblicke in die normale Entwicklung des sympathischen Systems

Studien zur Entwicklung der menschlichen Nebenniere, die Aufschluss über den zellulären Ursprung des Neuroblastoms geben könnten, sind selten. Wir haben mit Einzelzell-Transkriptomik-Studien zur normalen Entwicklung der menschlichen Nebenniere und der sympathischen Ganglien begonnen, um die normalen Gegenstücke und die potenziellen Neuroblastom-Ursprungszelle(n) zu beschreiben. Zu diesem Zweck haben wir eine Zusammenarbeit mit der Human Developmental Biology Resource (HDBR, www.hdbr.org) begonnen, einer wachsenden Sammlung von menschlichem embryonalem und fötalem Material von der dritten bis zur zwanzigsten Woche nach der Empfängnis. Wir verwendeten embryonales und fötales menschliches Gewebe aus dem sympathischen Nervensystem und Einzelkern-RNAseq (snRNA-seq) zur Charakterisierung von mehr als 200.000 Zellen (Jansky et al., 2021, Nature Genetics, 683-693). Wir haben uns speziell auf die Charakterisierung der medullären Zellen der sich entwickelnden Nebenniere konzentriert, um die normale Differenzierung der sympathischen Neuronen und der Nebennieren-Chromaffin-Zelllinien zu verstehen. Die Abstammungsbeziehungen und die Differenzierungsdynamik der Zelltypen des Nebennierenmarks während der Entwicklung wurden aufgeklärt. Wir identifizierten vorübergehende Zellpopulationen wie Brückenzellen und verbindende Vorläuferzellen, die zu späteren Zeitpunkten der normalen Entwicklung nicht mehr vorkommen. Bemerkenswerterweise konnten wir feststellen, dass aus den von der Neuralleiste stammenden SCPs nicht nur Schwann-Zellen, sondern auch Nebennieren-Chromaffin-Zellen und proliferative Neuroblasten hervorgehen.

 

Architektur der Nebenniere, H&E und immunhistochemische Färbungen eines Nebennierenabschnitts bei 14 pcw. CHGA markiert chromaffine Zellen, ALK und ISL1 Neuroblasten, KI67 proliferierende Zellen.

Zelltypenzusammensetzung des sich entwickelnden Nebennierenmarkesa, Balkendiagramm, das den Anteil der Nebennierenmark-Zellpopulationen zu jedem Entwicklungszeitpunkt darstellt. b, UMAP-Diagramm der Nebennierenmark-Zellen einer Probe (AG14) bei CS20. Die Zellpopulationen sind durch Farbe und Beschriftung gekennzeichnet. c, UMAP-Projektion von Nebennierenmarkzellen einer Probe (AG02) bei 17 pcw, wobei die Zellpopulationen durch Farbe und Beschriftung gekennzeichnet sind. a-c, adaptiert aus (Jansky et al., 2021).

Teammitglieder
  • PD Dr. Frank Westermann (Division Head)
  • Dr. Larissa Savelyeva (Senior scientist)
  • Dr. Kai-Oliver Henrich (Senior scientist)
  • Dr. Sina Kreth (Senior scientist)
  • Dr. Anand Mayakonda (Group leader, Bioinformatics)
  • Dr. Sabine Stainczyk (Post Doc/ Project manager)
  • Karolina Garbowicz (PhD student)
  • Pascal Kohmann (MD student)
  • Cedar Schloo (PhD student)
  • Charlotte Butterworth (PhD student)
  • Enrico Sebastiani (PhD student)
  • Pravin Velmurugan (Master Student)
  • Young-Gyu Park (Lab manager)
  • Elisa Maria Wecht (Bioengineer)
  • Maria Beck (Azubi BTA)