Nischenzellen

Nischenzellen sind spezialisierte Zellen, die eine mikroumgebung für Stammzellen bilden und deren Funktion regulieren. Sie konstituieren die Stammzellennische, eine strukturierte Umgebung, die Signale, Zellkontakte und extrazelluläre Matrix bereitstellt, um Selbstrenewal, Quieszenz und Differenzierung der Stammzellen zu steuern.

Ihre Aufgaben umfassen den Schutz und die Regulation der Stammzellen, die Bereitstellung von Wachstumsfaktoren, die Modulation der Proliferation sowie die Organisation der räumlichen Entwicklung der Nachkommen. Signale aus der Nische erfolgen durch direkte Zellkontakte, sekretierte Faktoren und ECM-Interaktionen. Typische Signalwege umfassen Notch, Wnt, BMP, Hedgehog und FGFs; der Signalfluss erfolgt über Liganden-Rezeptor-Interaktionen, Kontaktkontakte und mechanische Signale.

Vorkommen: Nischenzellen finden sich in vielen Geweben. Im Knochenmark bildet das Stroma die Nische für hämatopoetische Stammzellen; im Dünndarm tragen Zellen des Darmstroma sowie Paneth-Zellen zur Nische der intestinalen Stammzellen bei; in der Haut spielen Zellen der Dermis und des Haarfollikels eine Rolle; in Drosophila-Gonaden tragen spezialisierte Zellen zur Stammzellnische bei. Die Vielfalt der Nischen spiegelt die unterschiedlichen Anforderungen der Gewebe wider.

Bedeutung: Das Verständnis von Nischenzellen ist zentral für regenerative Medizin, Krebsforschung und Alterungsprozesse, weil Veränderungen der Nische Stammzellen beeinflussen können. Therapeutische Ansätze zielen darauf ab, Nischenfaktoren zu modulieren, Stammzellquieszenz zu steuern oder schädliche Signale zu blockieren.

Forschung: Die Untersuchung von Nischenzellen nutzt Genetik, Bildgebungsverfahren, Einzelzellanalysen und molekulare Charakterisierung. Die Nische ist eine aktive Forschungsrichtung, die das Verständnis der Stammzellbiologie vertieft und neue Interventionen ermöglicht.