Dr. Hai-Kun Liu

Neu entstandene, noch nicht vollständig ausdifferenzierte Neuronen (grün) wandern in den Riechkolben einer adulten Maus (blau) ein

Die aktive Neuronalentwicklung im erwachsenen Gehirn ist eine der aufregendsten Entdeckungen der letzten zehn Jahre in der biomedizinischen Forschung. Die subventrikulare Zone (SVZ) des lateralen Ventrikels (LV) und die subgranuläre Zone (SGZ) des Gyrus dentatus (DG) im Hippocampus sind die größten Keimregionen des menschlichen Nervensystems mit andauernder Neurogenese im Erwachsenenalter. Man nimmt an, dass es sich bei den astrozytenähnlichen B-Zellen der subventrikularen Zone um multipotente neurale Stammzellen handelt. Diese Zellen vermehren sich vorübergehend zu Typ C Zellen, die danach in Typ A Zellen (Neuroblasten) differenzieren, welche danach durch den rostralen migratorischen Strom (RMS) in den Riechkolben (OB) wandern. NSC's in der SGZ bilden hauptsächlich neue granuläre Zellen im DG, von denen man annimmt, dass sie für räumliches Denken und das Gedächtnis wichtig sind. Mit der adulten Neurogenese im SVZ hat man ein einzigartiges System um sowohl die Regulation der NSC Vermehrung als auch die Differenzierung und die gerichtete neuronale Wanderung dieser Zellen zu untersuchen. Auffallender weise sind diese Zellen auch in der Lage durch dieselben Mutationen, wie sie auch in Hirntumorpatienten gefunden werden, die Entwicklung von Gliomen auszulösen. Unser Ziel ist es, die entscheidenden molekularen Wege, die für die Regulation von normalen und neoplastischen Stammzellen wichtig sind, aufzuzeigen. Dazu benutzen wir hauptsächlich Mausmodelle.

Wir arbeiten mit verschiedenen Mausmodellen, die wir zur Durchführung genetischer Mutationen, speziell in NSC's benutzen. Aktuell arbeiten wir mit folgenden Modellen zur Untersuchung von:
1. Genetischer und epigenetischer Regulation von neuralen Stammzellen
Epigenetische Mechanismen sind entscheidend für die Regulation der Charakteristiken selbsterneuerbarer und multipotenter Stammzellen. Bestimmte Schlüsselfaktoren spielen eine maßgebende Rolle zur Bestimmung der Identität von Stammzellen und deren Abkömmlingen. Unser Hauptaugenmerk richtet sich dabei auf das Zusammenwirken wichtiger Transkriptionsfaktoren im Chromatinumbau, insbesondere ihre Funktion während der Selbsterneuerung und Differenzierung neuraler Stammzellen.
2. Neoplastische neurale Stammzellen
Eine wichtige Frage im Behandeln von Hirntumor Stammzellen (BTSCs) besteht darin, die Beschädigung normaler Stammzellen zu verhindern. Deshalb möchten wir die kritischen Unterschiede zwischen normalen und Tumor Stammzellen identifizieren um mit diesen wichtigen Informationen spezifisch die BTSCs zu behandeln.
3. Mausmodelle von Hirntumoren
Wir haben einige induzierbare Maushirntumor Modelle, mit bei Patienten häufig gefundenden genetischen Mutationen entwickelt. Es wird sehr interessant sein damit die zellulären und molekularen Mechanismen die zur Hirntumorbildungführen zu untersuchen.