Der Einfluss von Decorin auf die Funktion hyalinen Knorpels in einem Osteoarthrose-Mausmodell:
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| adam_text | INHALTSVERZEICHNIS
I ABBILDUNGSVERZEICHNIS I
II TABELLENVERZEICHNIS III
III ABKUERZUNGSVERZEICHNIS IV
1. EINLEITUNG 1
1.1 DER KNORPEL 1
1.1.1 HYALINER KNORPEL UND SEINE FUNKTION 2
1.1.2 OSSIFIKATION 2
1.1.2.1 DESMALE OSSIFIKATION 3
1.1.2.2 CHONDRALE OSSIFIKATION 3
1.1.2.2.1 ENCHONDRALE OSSIFIKATION 3
1.1.2.2.2 PERICHONDRALE OSSIFIKATION 5
1.1.3 DIE WACHSTUMSFUGE 5
1.1.4 DER GELENKKNORPEL 6
1.1.4.1 OSTEOARTHROSE - DEGENERATION DES GELENKKNORPELS 7
1.2 DIE EXTRAZELLULARMATRIX DES KNORPELS 8
1.2.1 KOLLAGENE 9
1.2.2 NICHT-KOLLAGENE MATRIXKOMPONENTEN 12
1.2.3 PROTEOGLYKANE 13
1.2.3.1 KLEINE LEUCIN-REICHE PROTEOGLYKANE 13
1.2.3.2 MODULARE PROTEOGLYKANE 14
1.2.3.3 ZELLOBERFLAECHENPROTEOGLYKANE 14
1.2.3.4 GLYKOSAMINOGLYKAN-KETTEN 15
1.2.3.4.1 GLYKOSAMINOGLYKAN-KETTEN MODIFIZIERENDE ENZYME 16
1.3 DECORIN 19
1.4 WECHSELWIRKUNGEN INNERHALB DER MATRIX UNTER BETEILIGUNG VON DECORIN
21
1.5 ZIELSETZUNG 23
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2. MATERIAL UND METHODEN 24
2.1 VERWENDETE CHEMIKALIEN UND MATERIALIEN 24
2.2 VERWENDETE GERAETE UND VERBRAUCHSMATERIALIEN 26
2.3 VERWENDETE PUFFER 27
2.4 TIERHALTUNG 28
2.5 LAUFBAND- UND LAUFRADEXPERIMENTE 29
2.5.1 VOLUNTARY EXERCISE , 29
2.5.2 FORCED EXERCISE 29
2.6 HISTOLOGISCHE ANALYSE 30
2.6.1 HERSTELLUNG VON FFPE-PRAEPARATEN 30
2.6.2 ENTPARAFFINIEREN VON FFPE-SCHNITTEN 30
2.6.3 DEHYDRIEREN UND EINDECKEN DER HISTOLOGISCHEN SCHNITTE 31
2.6.4 POLARISATIONSMIKROSKOPIE VON PICROSIRIUSROT-GEFAERBTEN SCHNITTEN 31
2.6.5 ALCIANBLAU (PH 1,0)-FAERBUNG UND PAS-REAKTION 31
2.6.6 KRITISCHE ELEKTROLYTKONZENTRATIONSFAERBUNG MITTELS ALCIANBLAU 32
2.6.7 TOLUIDINBLAU/FAST GREEN-FAERBUNG 33
2.6.8 SAFRANIN O-FAERBUNG 33
2.6.9 IMMUNFLUORESZENZFAERBUNG 34
2.7 MODIFIZIERTER MANKIN-SCORE 36
2.8 ZELLKULTUR 37
2.8.1 ISOLIERUNG VON CHONDROZYTEN AUS MURINEM EPIPHYSENKNORPEL 37
2.8.2 PRAEPARATION MURINER CHONDROZYTEN AUS AGAROSEKULTUR 37
2.9 MOLEKULARBIOLOGISCHE METHODEN 38
2.9.1 RNA-ISOLIERUNG MITTELS TRIZOL 38
2.9.2 DNASE-VERDAU 39
2.9.3 CDNA-SYNTHESE 39
2.9.4 SEMIQUANTITATIVE RNA-EXPRESSIONSANALYSE 40
2.9.5 ISOLIERUNG VON DNA AUS MAUSSCHWAENZEN 42
2.9.6 GENOTYPISIERUNG MITTELS POLYMERASE-KETTENREAKTION (PCR) 42
2.9.7 AGAROSEGELELEKTROPHORESE 44
2.10 ANALYSE VON CHONDROITIN-DERIVATEN IN EPIPHYSEN NEUGEBORENER MAEUSE
44
2.11 QUANTIKINE MOUSE/RAT/PORCINE/CANINE TGF-SS1 ELISA KIT 45
2.12 SKELETTANALYSE MITTELS PERIPHERER QUANTITATIVER COMPUTERTOMOGRAPHIE
46
2.13 STATISTISCHE AUSWERTUNG 46
2.14 MESSUNG DER STEIFIGKEIT MITTELS RASTERKRAFTMIKROSKOPIE 46
2.15 VERWENDETE PROGRAMME UND DATENBANKEN 47
3. ERGEBNISSE 48
3.1 BEI DECORIN-DEFIZIENTEN MAEUSEN IST DECORIN IM KNORPEL NICHT
NACHWEISBAR. 48
3.2 DECORIN-DEFIZIENTE MAEUSE ZEIGEN MITTELS PERIPHERER QUANTITATIVER
COMPUTERTOMOGRAPHIE KEINE SKELETTANOMALIEN 49
3.3 CHARAKTERISIERUNG DER MATRIX HYALINEN KNORPELS VON
DECORIN-DEFIZIENTEN
MAEUSEN 51
3.3.1 DECORIN-DEFIZIENZ HAT KEINEN EINFLUSS AUF DIE LOKALISATION VON
KOLLAGEN-KOMPONENTEN DER KNORPELMATRIX 51
3.3.2 DECORIN-DEFIZIENZ HAT KEINEN EINFLUSS AUF DIE LOKALISATION SEINER
INTERAKTIONSPARTNER COMP, FIBRONECTIN, MATRILIN-1 UND MATRILIN-3 53
3.4 DECORIN-DEFIZIENTE MAEUSE ZEIGEN KEINE UNTERSCHIEDE IN DER
ORIENTIERUNG
DER KOLLAGENFASERN 54
3.5 DECORIN-DEFIZIENTE MAEUSE ZEIGEN EINE HOEHERE STEIFIGKEIT DES
ARTIKULAEREN
GELENKKNORPELS 56
3.6 INDUKTION VON OSTEOARTHROSE 57
3.6.1 VOLUNTARY EXERCISE FUEHRT BEI DECORIN-DEFIZIENTEN UND WILDTYPMAEUSEN
NICHT ZUR INDUKTION VON OSTEOARTHROSE 57
3.6.2 FORCED RUNNING FUEHRT ZU WENIGER STARKER OSTEOARTHROSE IN
DECORIN-DEFIZIENTEN MAEUSEN 58
3.7 HYALINER KNORPEL DECORIN-DEFIZIENTER MAEUSE ZEIGT AB EINEM ALTER VON
14 TAGEN EINE STAERKERE NEGATIVE LADUNG 61
3.8 MOEGLICHE KANDIDATEN FUER DIE STAERKERE NEGATIVE LADUNG DER
KNORPELMATRIX.. 66
3.8.1 DIE STAERKERE NEGATIVE LADUNG IN DER EZM DES HYALINEN KNORPELS
DECORIN-DEFIZIENTER MAEUSE BERUHT NICHT AUF DEN KERNPROTEINEN DER
PROTEOGLYKANE AGGRECAN, VERSICAN ODER PERLECAN
66
3.8.2 DIE STAERKERE NEGATIVE LADUNG IN DER EZM DES HYALINEN KNORPELS
DECORIN-DEFIZIENTER MAEUSE BERUHT NICHT AUF DEM KERNPROTEIN BIGLYCANS..
67
3.8.3 DIE ERHOEHTE NEGATIVE LADUNG DER KNORPELMATRIX IN DEN
DECORIN-DEFIZIENTEN TIEREN BERUHT AUF EINEM GEAENDERTEN GEHALT AN
CHONDROITINSULFAT/DERMATANSULFAT
69
3.8.4 DECORIN-DEFIZIENTE MAEUSE HABEN EINEN ERHOEHTEN GEHALT AN
CHONDROITIN-4-SULFAT 70
3.9 HPLC-MS ANALYSEN BESTAETIGEN DIE HISTOLOGISCHEN UNTERSUCHUNGEN VON
NEUGEBORENEN MAEUSEN 73
3.10 EXPRESSIONSANALYSE VERSCHIEDENER SULFOTRANSFERASEN ALS ERKLAERUNG
FUER
DEN ERHOEHTEN GEHALT AN CHONDROITIN-4-SULFAT 75
3.10.1 DIE EXPRESSION DER 3 -PHOSPHOADENOSIN-5 -PHOSPHOSULFATSYNTHASEN
IST BEI 14 TAGE ALTEN DECORIN-DEFIZIENTEN MAEUSEN ERHOEHT 75
3.10.2 DIE EXPRESSION DER CHONDROITIN-4-SULFOTRANSFERASEN IST BEI 14
TAGE
ALTEN DECORIN DEFIZIENTEN MAEUSEN ERHOEHT 77
3.11 CHONDROZYTEN DECORIN-DEFIZIENTER MAEUSE HABEN EINEN ERHOEHTEN LEVEL
AN
AKTIVEM TGF-SS 78
4. DISKUSSION 80
4.1 INDUKTION VON OSTEOARTHROSE 80
4.1.1 GAENGIGE TIERMODELLE ZUR UNTERSUCHUNG VON OSTEOARTHROSE 81
4.2 DECORIN-DEFIZIENTE MAEUSE ENTWICKELN WENIGER OSTEOARTHROSE 82
4.2.1 DIE UNTERSCHIEDLICHE OSTEOARTHROSENEIGUNG BERUHT NICHT AUF EINER
AENDERUNG DER KNOCHENMORPHOLOGIE 83
4.2.2 DIE UNTERSCHIEDLICHE OSTEOARTHROSENEIGUNG BERUHT NICHT AUF EINER
VERAENDERTEN FIBRILLENORIENTIERUNG IM ARTIKULAEREN KNORPEL 85
4.2.3 DIE UNTERSCHIEDLICHE OSTEOARTHROSENEIGUNG BASIERT NICHT AUF EINER
GEAENDERTE KOMPOSITION DES EZM-NETZWERKS 86
4.2.4 DIE UNTERSCHIEDLICHE OSTEOARTHROSENEIGUNG BERUHT MOEGLICHERWEISE
AUF
EINER GEAENDERTEN STRUKTUR DER GAG-KETTEN 88
4.2.5 DIE UNTERSCHIEDLICHE OSTEOARTHROSENEIGUNG BASIERT EVENTUELL AUF
DEM
ERHOEHTEN LEVEL AN AKTIVEM TGF-SS IN DECORIN-DEFIZIENTEN MAEUSEN 94
4.2.6 DIE UNTERSCHIEDLICHE OSTEOARTHROSENEIGUNG BERUHT POTENTIELL AUF
DER
ERHOEHTEN STEIFIGKEIT DECORIN-DEFIZIENTEN KNORPELS 96
4.3 MOEGLICHE ZUSAMMENHAENGE ZWISCHEN DER GEAENDERTEN OSTEOARTHROSE
NEIGUNG, DER ERHOEHTEN STEIFIGKEIT, DEM HOEHEREN C4S-GEHALT UND DEM
ERHOEHTEN LEVEL AN AKTIVEM TGF-SS IN DECORIN-DEFIZIENTEN MAEUSEN
97
5. ZUSAMMENFASSUNG 100
6. SUMMARY 102
7. LITERATURVERZEICHNIS 104
DANKSAGUNG
127
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