Leukämiehemmender Faktor

Leukämiehemmender Faktor, oder LIF, ist ein Zytokin der Interleukin-6-Klasse, das Zellwachstum durch Ausdifferenzierung hemmt. Wenn die LIF-Menge fällt, differenzieren die Zellen.

PDB 3D-LIF-Struktur

Funktion

Der Name LIF kommt von der Fähigkeit des Moleküls, die terminale Differenzierung von Myeloid-Leukämiezellen einzuleiten und so das ungehemmte Wachstum zu verhindern. Andere Eigenschaften des Zytokins sind: Wachstumsförderung und Zelldifferenzierung verschiedener Zellen, Einfluss auf Knochen, Nervenzellentwicklung, Embryogenese und Entzündungsprozesse.[1][2] LIF, das von p53 reguliert wird, scheint auch die Einnistung des Embryos zu erleichtern.[3]

Bindung/Aktivierung

LIF bindet an seinen Rezeptor LIFR-α, welches ein Heterodimer mit der GP130-Untereinheit formt.[4] Dies führt zur Aktivierung der JAK/STAT (Janus kinase/signal transducer and activator of transcription) und MAPK (mitogen activated protein kinase) Kaskade.[5]

Expression

LIF wird normalerweise im Trophectoderm des sich entwickelnden Embryo produziert, wobei der LIF-Rezeptor in der inneren Zellmasse (ICM, Embryoblast) zu finden ist. Da embryonale Stammzellen während der Blastozyst-Phase aus der inneren Zellmasse kommen, führt die Entfernung der Stammzellen auch zum Verlust der LIF-Quelle.[6]

Benutzung in der Stammzellkultur

Entfernung des LIF führt zu Differenzierung der Zellen, aber sie erhalten ihr Wachstumspotential und ihre Pluripotenz. Deshalb wird es bei der embryonalen Stammzellkultur (aus Mäusen) zugesetzt. Es ist hierbei wichtig, die Zellen in einem undifferenzierten Zustand zu halten. Wird das Nanog-Gen überexprimiert, können Stammzellen auch ohne LIF gehalten werden.[7][8] Üblicherweise wird also LIF dem Zellkulturmedium zugesetzt, um die Ausdifferenzierung der embryonalen Stammzellen zu verhindern.[9]

Siehe auch

Stüve-Wiedemann-Syndrom

Einzelnachweise

Douglas J. Hilton: LIF: lots of interesting functions. In: Trends in Biochemical Sciences. Band 17, Nr. 2, Februar 1992, S. 72–76, doi:10.1016/0968-0004(92)90505-4.
Ralf Linker, Ralf Gold, Fred Luhder: Function of Neurotrophic Factors Beyond the Nervous System: Inflammation and Autoimmune Demyelination. In: Critical Reviews in Immunology. Band 29, Nr. 1, 2009, S. 43–68, doi:10.1615/CritRevImmunol.v29.i1.20, PMID 19348610.
Wenwei Hu, Zhaohui Feng, Angelika K. Teresky1, Arnold J. Levine: p53 regulates maternal reproduction through LIF. In: Nature. 450, Nr. 7170, 2007, S. 721–724. doi:10.1038/nature05993. PMID 18046411.
Cristina Nogueira Silva, Paulina C. Piairo, Emanuel Carvalho Dias, Carla Veiga, Rute S. Moura, Jorge Correia Pinto: The role of glycoprotein 130 family of cytokines in fetal rat lung development. Juni 2013, doi:10.1371/journal.pone.0067607.
Pankaj Suman, Sudha Saryu Malhotra, Satish Kumar Gupta: LIF-STAT signaling and trophoblast biology. In: JAK-STAT. Band 2, Nr. 4, 27. Juni 2013, S. e25155, doi:10.4161/jkst.25155, PMID 24416645.
Lusine Aghajanova: Leukemia Inhibitory Factor and Human Embryo Implantation. In: Annals of the New York Academy of Sciences. Band 1034, Nr. 1, 1. Dezember 2004, S. 176–183, doi:10.1196/annals.1335.020.
Yumi Kawahara, Tomotaka Manabe, Masaya Matsumoto, Teruyuki Kajiume, Masayasu Matsumoto, Louis Yuge: LIF-Free Embryonic Stem Cell Culture in Simulated Microgravity. In: PLoS ONE. Band 4, Nr. 7, 23. Juli 2009, S. e6343, doi:10.1371/journal.pone.0006343, PMID 19626124, PMC 2710515 (freier Volltext).
CGS : PTO Finds Stem Cell Patent Anticipated, Obvious in Light of 'Significant Guideposts'. Abgerufen am 1. Mai 2014.
Christoffer Tamm, Sara Pijuan Galitó, Cecilia Annerén: A Comparative Study of Protocols for Mouse Embryonic Stem Cell Culturing. In: PLoS ONE. Band 8, Nr. 12, 10. Dezember 2013, S. e81156, doi:10.1371/journal.pone.0081156.

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[1] Douglas J. Hilton: LIF: lots of interesting functions. In: Trends in Biochemical Sciences. Band 17, Nr. 2, Februar 1992, S. 72–76, doi:10.1016/0968-0004(92)90505-4.

[2] Ralf Linker, Ralf Gold, Fred Luhder: Function of Neurotrophic Factors Beyond the Nervous System: Inflammation and Autoimmune Demyelination. In: Critical Reviews in Immunology. Band 29, Nr. 1, 2009, S. 43–68, doi:10.1615/CritRevImmunol.v29.i1.20, PMID 19348610.

[3] Wenwei Hu, Zhaohui Feng, Angelika K. Teresky1, Arnold J. Levine: p53 regulates maternal reproduction through LIF. In: Nature. 450, Nr. 7170, 2007, S. 721–724. doi:10.1038/nature05993. PMID 18046411.

[4] Cristina Nogueira Silva, Paulina C. Piairo, Emanuel Carvalho Dias, Carla Veiga, Rute S. Moura, Jorge Correia Pinto: The role of glycoprotein 130 family of cytokines in fetal rat lung development. Juni 2013, doi:10.1371/journal.pone.0067607.

[5] Pankaj Suman, Sudha Saryu Malhotra, Satish Kumar Gupta: LIF-STAT signaling and trophoblast biology. In: JAK-STAT. Band 2, Nr. 4, 27. Juni 2013, S. e25155, doi:10.4161/jkst.25155, PMID 24416645.

[6] Lusine Aghajanova: Leukemia Inhibitory Factor and Human Embryo Implantation. In: Annals of the New York Academy of Sciences. Band 1034, Nr. 1, 1. Dezember 2004, S. 176–183, doi:10.1196/annals.1335.020.

[7] Yumi Kawahara, Tomotaka Manabe, Masaya Matsumoto, Teruyuki Kajiume, Masayasu Matsumoto, Louis Yuge: LIF-Free Embryonic Stem Cell Culture in Simulated Microgravity. In: PLoS ONE. Band 4, Nr. 7, 23. Juli 2009, S. e6343, doi:10.1371/journal.pone.0006343, PMID 19626124, PMC 2710515 (freier Volltext).

[8] CGS : PTO Finds Stem Cell Patent Anticipated, Obvious in Light of 'Significant Guideposts'. Abgerufen am 1. Mai 2014.

[9] Christoffer Tamm, Sara Pijuan Galitó, Cecilia Annerén: A Comparative Study of Protocols for Mouse Embryonic Stem Cell Culturing. In: PLoS ONE. Band 8, Nr. 12, 10. Dezember 2013, S. e81156, doi:10.1371/journal.pone.0081156.