Expression of AFP and Rev-Erb A/Rev-Erb B and N-CoR in fetal rat liver, liver injury and liver regeneration

BACKGROUND: Alpha-fetoprotein (AFP) expression can resume in the adult liver under pathophysiological conditions. Orphan nuclear receptors were supposed to regulate AFP gene expression, in vitro. We were interested to study the expression of AFP and orphan nuclear receptors, in vivo. RESULTS: The expression of AFP gene and orphan nuclear receptors in the liver was examined in different rat models: (a) fetal liver (b) liver regeneration [partial hepatectomy (PH) with and without 2-acetyl-aminofluren treatment (2-AAF)], (c) acute liver damage [treatment with CCl(4)] and (d) acute phase reaction [treatment with turpentine oil]. After PH of 2-AAF treated rats, clusters of AFP positive cells occurred in the periportal region. In the Northern blot analysis, a positive hybridization signal for the full-length AFP-RNA was observed only in liver samples from 2-AAF treated rats after PH. In real-time PCR analysis, the full-length AFP-RNA was highly up regulated in the fetal liver (maximum at day 14: 21,500 fold); after PH of 2-AAF treated rats, the full-length AFP-RNA was also up regulated up to 400 fold (day 7 after PH). The orphan nuclear receptors were down regulated at nearly each time points in all models, also at time point of up regulation of the AFP gene. CONCLUSION: Expression of "fetal" AFP could be demonstrated during liver development and during proliferation of the so-called oval cells. Changes of expression of orphan nuclear receptors, however, did not correlate with AFP expression. Other regulatory pathways were possibly involved in controlling AFP expression, in vivo

Hepatoblast and mesenchymal cell-specific gene-expression in fetal rat liver and in cultured fetal rat liver cells

The aim of this study was to determine whether passaged rat fetal liver cells are functional hepatoblasts. Hepatocyte/hepatoblast- and liver myofibroblast-gene-expressions were studied in adult and fetal rat liver tissues as well as in primary and passaged cultures of isolated rat fetal liver cells at both the mRNA and protein level. Desmin- and Alpha-Smooth Muscle Actin (SMA)-positive cells were located in the walls of liver vessels, whereas Desmin-positive/SMA-negative cells were distributed within the liver parenchyma. Primary cultures contained Prox1-positive hepatoblasts, Desmin/SMA-positive myofibroblasts and only a few Desmin-positive/SMA-negative cells. Albumin and alpha-fetoprotein (AFP) could be detected in the primary cultures and to a lesser extent after the first passage. The number of Desmin-positive/SMA-negative cells decreased with successive passage, such that after the second passage, only Desmin/SMA-positive cells could be detected. SMA-gene-expression increased during the passages, suggesting that myofibroblasts become the major cell population of fetal liver cell cultures over time. This observation needs to be taken into account, should passaged fetal liver cells be used for liver cell transplantation. Moreover it contradicts the concept of epithelial-mesenchymal transformation and suggests rather that selective overgrowth of mesenchymal cells occurs in culture

Charakterisierung fetaler Hepatozyten während der embryonalen Entwicklung in der Rate.

Die Leber entwickelt sich als Leberknospe aus dem Entoderm des unteren Abschnittes des Vorderdarmes. Die Leberknospe differenziert sich in 2 Teile: In den Leberteil und in den Galleteil. Während der embryonalen Entwicklung differenzieren sich die entodermalen Zellen zu Hepatoblasten, die sich zu reifen Hepatozyten weiter entwickeln können. Ausgehend vom Mesoderm beginnt die Blutbildung im Dottersack. Zum Zeitpunkt der Entstehung hämatopoetischer Knospen in der fetalen Leber beginnt die erste ortständige Blutbildung. Von dort wandern die Stammzellen in die Milz und später in das Osteoid der Knochenanlage, wo sich das Knochenmark entwickelt. Die embryonalen Leberzellen wurden in einigen Studien charakterisiert. Jedoch ihre Charakterisierung während der Leberentwicklung ist bis jetzt noch nicht analysiert worden. Ziel dieser Arbeit war, in einem Rattenmodell, Leberzellen während der Leberentwicklung in vitro und in vivo zu charakterisieren. Wir betrachteten den Fortschritt von der Beginn der Leberentwicklung (E10) bis zum Erwachsenen Leber. Die embryonale Leber ist durch die Expression von Albumin und Alpha-fetoprotein (AFP) charakterisiert. In dieser Studie wurden entodermale zellen aus dem Vorderdarmrohr isoliert. Für die Analyse der Synthese und Sekretion von Albumin und AFP in entodermalen Zellen, es wurde die radioaktive biosynthetische Markierung als sehr empfindliche Methode etabliert. Es könnte gezeigt werden, dass Zeigte, dass die Gen-Expresion, Synthese und Sekretion der Albumin und AFP bereits am frühesten Entwicklungsstadium stattfindet. Außerdem, es wurde gezeigt, dass entodermale Zellen, Entoderm und Leber Marker wie Beta-catenin, HNF4-alpha, Prox1, BMP-4, Foxa2 und GATA-4 expremieren können.Am zweiten Teil dieser Arbeit waren wir an der Entwicklung der Leber interessiert, nachdem sie als Organ identifizierbar war (von E12 zu Adultstadium). Mit Hilfe morphometrische Analyse wurde es demonstriert, dass ungefähr 50% der gesamten Leberzellen während der embryonalen und fötalen Entwicklung Albumin und Alpha-fetoprotein expremieren können. Zusätzlich wurde es gezeigt, dass während des embryonalen Stadiums das Verhältnis der Albumin- und Alpha-fetoprotein expremierenden Zellen zu den stark vermehrten Zellen sich erhöht. Dieses Verhältnis erreichte sein Maximum am 18 Tag der embryonalen Entwicklung. Die funktionelle Analyse hat gezeigt, dass am 18 Tag der embryonalen Entwicklung Albumin und Alpha-fetoprotein mRNA-expression ein Maximum erreicht hatte und dass eine hohe Rate der Synthese und Ausscheidung der Albumin und Alpha-fetoprotein beobachtet wurde. Zusätzlich konnte gezeigt werden, dass am embryonalen Stadium (von E12 bis zu E16) Albumin und Alpha-fetoprotein mit unterschiedlicher Rate synthetisiert und abgeschieden wurden. Von 18 Tag bis zur Geburt ist die Kinetik der Synthese und der Ausscheidung von Albumin der den reifen Hepatozyten ähnlich.Drei Zellpopulation wurden in der embryonalen (E12 und E14) und fötalen Leber (E18) identifiziert. Zwei von denen könnten sich entweder zu Hepatozyten (Prox1 positive Zellen/CK19 negative Zellen) oder zur intrahepatischen Gallengang Epithelzellen (Prox1 negative Zellen/CK19 positive Zellen) entwickeln. Die dritte Zellpopulation (positive Zellen für CK19 und prox1) könnte sich zur beiden Hepatozyten und Gallengang Epithelzellen entwickeln. CK-7 positive Zellen wurden erst am 18 Tag der embryonalen Entwicklung identifiziert.Die Blutbildung wurde in der embryonalen Leber analysiert. Es könnte gezeigt werden, dass die Gene, die die Blutbildung regulieren, wie GM-SCF, G-CSF, SCF und EPO, stark am 12 und 14 Tag der embryonalen Entwicklung (E12 und E14) expremiert sind