Exploring articular cartilage and subchondral bone degeneration and regeneration in osteoarthritis

β1 Integrine sind essenzielle Rezeptoren für die Wechselwirkung von Chondrozyten mit der extrazellulären Matrix. Sie steuern den strukturellen Aufbau und die biomechanischen Eigenschaften, die zur Aufrechterhaltung der normalen Gewebefunktion von Knorpel erforderlich sind. Wir konnten die Funktion von β1 Integrinen bei der Mechanotransduktion von Chondrozyten und der Entstehung von Arthrose zum Teil aufklären und zeigen, dass das Kollagen-bindende Integrin α10β1 an der Knorpel-Morphogenese beteiligt ist und für die Chondrogenese von MSCs benötigt wird. In dem hier beantragten Projekt soll der Einfluss von Kollagen-bindenden Integrinen auf die Funktion von artikulärem Knorpel, sowie die Mechanotransduktion und Adhäsion von Chondrozyten mit Hilfen von genetischen, molekularen, bildgebenden und biomechanischen Methoden genauer untersucht werden. Unsere wichtigsten Ziele sind die Aufschlüsselung der Beiträge der unterschiedlichen Kollagen-bindenden Integrine zur Entstehung von Arthrose und der Effekt der Stimulierung von β1 Integrinen mit Cytokinen und mechanischen Stimuli. Dazu werden wir Mausmodelle verwenden, in denen speziell in den Chondrozyten β1 Integrine, sowie in verschiedenen Kombinationen die Kollagen-bindenden Hetero-Dimere α1β1, α2β1 und α10β1 fehlen. Darüber hinaus beabsichtigen wir den Effekt einer Überexpression von α10 Integrin (Itga10) auf das chondrogene Potential von MSCs sowie induzierten pluripotenten Stammzellen (IPSCs) genauer zu untersuchen.