Identification of pulmonary PDGFRα-positive fibroblast specific miRNA and mRNA expression profiles during postnatal lung development

HINTERGRUNDINFORMATION und ZIEL Der Prozess der Alveolarisierung unterliegt einer strengen Regulation. Verschiedene Subpopulationen pulmonaler Fibroblasten wie beispielsweise Myofibroblasten, Lipofibroblasten und platelet-derived growth factor receptor a (PDGFRa)-positive Fibroblasten sind daran beteiligt. Jeder dieser Fibroblasten Subtypen vollbringt eine zeitabhängige bestimmte Funktion während der Lungenentwicklung. Insbesondere tragen PDGFRa-positive Zellen wesentlich zu der Septenbildung und der Differenzierung von Myofibroblasten bei. In vivo Deletion von PDGF-A führt zu einer Störung der Alveolarisierung in Mäusen. Daher liegt das Ziel der vorliegenden Arbeit darin, miRNA- und mRNA-Expressionsprofile PDGFRa-positiver Fibroblasten, zu verschiedenen Zeitpunkten der Lungenentwicklung zu bestimmen. Die Hypothese der vorliegenden Arbeit besteht darin, dass der Phänotyp, die Differenzierungsmöglichkeiten und die Funktionen PDGFRa-positiver Fibroblasten durch eine Änderung der Expressionsprofile zu verschiedenen Zeitpunkten der Lungenentwicklung und Homöostase reguliert werden. ERGEBNISSE PDGFRa positive Fibroblasten der Lunge wurden durch Magnetseparation und positiv Selektion mittels Antikörper gegen PDGFRa isoliert. Die miRNome-Analyse der PDGFRa-positiven Fibroblasten an vier verschiedenen Zeitpunkten der Lungenentwicklung durch TaqMan low density array ergab 98 statistisch signifikant regulierte miRNAs von 750 analysierten miRNAs. 56 dieser miRNAs zeigten sich hoch-reguliert an P5 vs. W6 und nur 16 miRNAs an W6 vs. P5. In silico Analysen dieser miRNA Kandidaten ermöglichte es, ihre Funktionen und Zielgene zu identifizieren. Die Analyse des Transcriptoms PDGFRa-positiver Fibroblasten durch “next-generation sequencing” erbrachte Gen Kandidaten deren Expression während der Alveolarisierung im Vergleich zu der adulten Lunge unterschiedlich reguliert war. SCHLUSSFOLGERUNG Die miRNome und Transcriptome Datenanalyse zeigte, dass sich der molekulare Phänotyp und die Funktionen von PDGFRa-positiven Zellen zwischen dem Beginn der Alveolarisierung und später der adulten Lunge sehr stark unterscheiden. Gleichzeitig wurden relevante miRNAs und Gen Kandidaten identifiziert, die als Ansatzpunkt für „loss“ oder „gain of function” Analysen dienen können. Diese funktionellen Studien sind erforderlich, um therapeutisch relevante Zielmoleküle für die regenerative Therapie von Lungengerüsterkrankungen zu identifizieren.