Leitung
Mitarbeiterinnen
- Dr. med. vet. Sarah Gniesmer
- Marion Langeheine, VMTA
Doktorandinnen
- Anna Skeries, Tierärztin
- Nanne Fischer, Tierärztin
Forschung
Der Forschungsschwerpunkt der Arbeitsgruppe Prof. Brehm (AG Funktionelle Histologie und Zellbiologie) liegt auf dem Gebiet der Reproduktionsmedizin mit dem Fokus auf die Untersuchung und Charakterisierung von Sertoli-Zellen des Hodens.
In aktuellen Forschungsprojekten werden insbesondere die direkte Zell-Zell-Kommunikation über Connexine im Hoden sowie die Bedeutung von anderen Gap Junction Proteinen für die Spermatogenese untersucht. Die Verwendung funktioneller, transgener Tiermodelle mit einer Sertoli-Zell- und Keimzell-spezifischen Deletion des Connexin43-Gens ermöglicht umfassende Charakterisierungen der Bedeutung von Cx43 sowohl für die Morphologie und Funktion des Hodens als auch für die Kommunikation der Sertoli-Zellen und Keimzellen sowie der Spermatogenese.
Um genauere Kenntnisse über die ultrastrukturellen Auswirkungen der Sertoli-Zell-spezifischen Deletion von Connexin 43 zu erhalten, wurden in vorangegangen Studien Hodenproben mittels Serial Block-Face Scanning Electron Microscopy (SBF-SEM) analysiert und Erkenntnisse darüber gewonnen, dass der Sertoli-Zell-spezifische Knockout von Connexin 43 mit Veränderungen des Differenzierungszustandes von Sertoli-Zellen einhergeht. Mittels SBF-SEM werden auch in aktuellen Projekten Untersuchungen vorgenommen, um intratubuläre Zellagglomerate sowie multilamelläre Strukturen zu beschreiben.
Neben der Untersuchung des Hodengewebes im Hinblick auf die Ultrastruktur, erfolgte bereits die Etablierung und funktionelle Charakterisierung einer primären Sertoli- Zellkultur, um ein besseres Verständnis der Rolle von Cx43 bei der Spermatogenese und dem Aufbau der Blut-Hoden-Schranke in vitro zu erlangen. Diese in-vitro Technik soll auch in aktuellen Projekten weitergeführt werden und zur Etablierung einer immortalisierten Sertoli- Zelllinie führen.
Des Weiteren wurde in vorangegangenen Studien das Hodengewebe von Mäusen mit Sertoli-Zell-spezifischem Connexin43 Knockout im Hinblick auf die Genexpression mithilfe von Next-Generation Sequenzierung (NGS) untersucht. Die veränderte Genexpression beim Verlust von Connexin43 gibt Hinweise darauf, dass insbesondere die Kommunikation zwischen Sertoli-Zellen und Keimzellen gestört ist. Weitere Untersuchungen für die Sequenzierung (Single cell RNA Sequenzierung in Kooperation mit dem FLI in Mariensee) der beteiligten Zellpopulationen sind in aktuellen und künftigen Projekten geplant.
Aktuelle Projekte
Projekt 1:
Charakterisierung der intratubulären Zellagglomerate in transgenen Mäusen mit einem Sertoli-Zell spezifischen Connexin43-Knockout (SCCx43KO)
Projekt 2:
Charakterisierung der multilamellären Strukturen im Keimtubulus von Wildtyp-Mäusen und von Mäusen mit einem transgenen Sertoli-Zell spezifischen Connexin43-Knockout (SCCx43KO)
Projekt 3:
Findings in the Rete testis and transition region of Connexin43 deficient mice using immunohistochemistry and electron microscopy
Projekt 4:
Single-cell RNA Sequenzierung an Hoden von Wildtyp- und SCCx43KO-Mäusen
Projekt 5:
Charakterisierung primärer Sertoli Zell Kulturen im Hinblick auf spätere Immortalisierung
Methodenspektrum (Beispiele)
Transgenes Tiermodell:
- Sertoli Zell-spezifische Deletion von Cx43 (Cre/loxP-Rekombinasesystem mit AMH-Cre und Cx43-gefloxten Mäusen)
RNA/DNA-Ebene:
- PCR
- RT-PCR, RT-PCR nach UV-Laser assistierter Mikrodissektion
- Real time-PCR
- DNA-Genotypisierungen aus Ohrstanzen (transgenes Mausmodell)
Protein-Ebene:
- Western Blot
- Immunhistologie/ Immunhistochemie
- Immunfluoreszenz
- Immunelektronenmikroskopie (Immunogold-Methode)
Zellen- und Gewebelehre:
- Lichtmikroskopie
- Elektronenmikroskopie (TEM, REM)
- Serial Block-Face Scanning Electron Microscopy (SBF-SEM)
Zellkultur:
- Primäre Sertoli- Zellkultur und Zelllinien
